Миллионы лет назад извержения вулканов нагрели Землю: теперь мы знаем, как отреагировали растения

Геологічна історія Землі, вік якої становить понад 4,5 мільярда років, позначена періодами катастрофічних вивержень вулканів, які викинули неймовірну кількість вуглецю в атмосферу планети та в її океани. Різке збільшення вуглецю призвело до швидкого потепління планети, яке спричинило масове вимирання як на суші, так і в океані. Крім того, ці періоди вулканізму також могли порушити системи регулювання вуглецю і клімату на наступні мільйони років, пише PHYS.org.

Сьогодні Земля знову опинилася у вразливому становищі — над планетою нависла кліматична криза, що обрушила на неї неймовірні хвилі спеки, посухи та повеней. Урагани в Атлантиці стали екстремальними та вчені попередили, що ситуація лише погіршуватиметься, якщо людство так і не зможе відмовитися від спалювання викопного палива.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Для розв'язання нинішніх кліматичних проблем планети вчені часто звертаються до минулого Землі. Геологічна історія дає змогу вченим поглянути на те, як клімат у планети реагував на подібні зміни в минулому, а відтак розробити більш ефективні стратегії.

У новій роботі вчені, які вивчають Землю і навколишнє середовище в Університеті Аризони й Лідса, а також CNRS Тулузи та Швейцарського федерального інституту досліджень лісів, снігу і ландшафтів (WSL), зосередилися на розумінні того, як рослинність реагує і розвивається у відповідь на великі кліматичні зрушення. Також учені прагнули з'ясувати, як такі зрушення можуть вплинути на природну систему регулювання вуглецю та клімату на планеті.

Висновок команди заснований на геохімічному аналізі ізотопів у відкладеннях. Під час дослідження вчені порівняли дані зі спеціально розробленою моделлю, що включає уявлення рослинності та її ролі в регулюванні геологічної кліматичної системи. Простими словами, вчені використовували кліматичну модель, щоб простежити, як система Землі реагує на різке зростання вуглецю внаслідок вулканічної активності за різних сценаріїв.

Дослідження вчених засноване на трьох значних кліматичних зрушеннях в історії планети. Однією з них стала подія Сибірських траппів, що спричинила масове вимирання в пермсько-тріасовому періоді близько 252 мільйонів років тому.

За словами співавтора дослідження, професора Тараса Геря з ETH Zurich, ця подія вивільнила близько 40 000 гігатонн вуглецю всього за 200 000 років. За цим наступило збільшення середньої глобальної температури на планеті на 5-10°C, а далі настало наймасштабніше масове вимирання в історії планети.

Провідний автор дослідження Джуліан Роджер з ETH Zurich зазначає, що відновлення рослинності після події Сибірських траппів зайняло кілька мільйонів років. Протягом усього цього часу система регулювання вуглецю і клімату планети була ослаблена і неефективна, що в підсумку призвело до затяжного періоду потепління клімату.

Автори дослідження виявили, що масштаб наслідків таких подій визначає тим, наскільки швидко викинутий вуглець може бути повернутий назад у надра Землі. Вони також виявили, що час, необхідний клімату для досягнення нового стану рівноваги, залежить від того, наскільки швидко рослинність адаптується до підвищення температури. Що стосується життя на планеті: деяким вдалося адаптуватися шляхом еволюції, іншим — шляхом міграції в більш прохолодні регіони, а треті — вимерли.

Однак деякі геологічні події були настільки катастрофічними, що у видів рослин просто не було достатньо часу для міграції або адаптації до стійкого підвищення температури. Наслідки цього залишили свій геохімічний слід в еволюції клімату на тисячі, можливо, мільйони років.

Автори дослідження вважають, що минуле нашої планети вказує на те, що на нас чекає в майбутньому, а тому людству варто прокинутися і зробити ефективні кроки, щоб не допустити більшого нагрівання планети.

Раніше Фокус писав про те, що почалося шосте масове вимирання: вчені вважають, що виною всьому — людина.