Ученые установили связь между увеличением вулканической активности в Андах в позднем миоцене и глобальным похолоданием, вызванным насыщением океана минеральными веществами, ростом водорослей и снижением уровня углекислого газа в атмосфере.
Исследование показало, что мощные вулканические извержения в Андах в позднем миоцене могли способствовать глобальному похолоданию на Земле. Вулканическая активность не только непосредственно влияет на атмосферу, но и запускает сложные процессы в океане, которые отражаются на климатических условиях планеты. Работа опубликована в журнале Communications Earth & Environment.
Исследование международной группы охватывает период приблизительно от 7 до 5,4 миллионов лет назад — время, когда происходил переход к современным климатическим условиям. Ученые сопоставили геологические данные, ископаемые находки и компьютерное моделирование, обнаружив связь между активным вулканизмом в Андском регионе и уменьшением концентрации углекислого газа в атмосфере.
Как вулканы «удобряли» океан и охлаждали планету
Согласно данным авторов, вулканический пепел южноамериканских вулканов был богат железом, фосфором и кремнием — основными питательными веществами для морских микроорганизмов. Увеличение извержений в Андах привело к значительному переносу этих элементов в Южный океан. Это способствовало бурному росту диатомовых водорослей, которые являются одними из главных поглотителей CO2 на Земле.
Увеличение биологической продуктивности активизировало «углеродный насос»: водоросли поглощали углекислый газ, а затем органическое вещество оседало на дно. Важную роль также сыграли изменения в морских экосистемах, в том числе эволюционные изменения у китообразных. После их гибели киты уносят углерод на дно океана, а их жизнь способствует развитию планктона, что еще больше увеличивает поглощение CO2.
Моделирование продемонстрировало, что уровень углекислого газа в атмосфере снизился примерно на 10–15 ppm, что оказалось достаточным для значительного глобального похолодания на фоне более теплого климата среднего миоцена.
Переломный момент в климатической истории Земли
Поздний миоцен рассматривается как важный этап в формировании современных экосистем и климатических условий. Понимание механизмов охлаждения в этот период позволяет оценить, как природные процессы могут влиять на климат в долгосрочной перспективе. Исследование также связывает вулканизм с изменениями морских пищевых цепей и эволюцией крупных морских животных.
Исторические данные показывают, что вулканические извержения могут оказывать влияние на климат и в краткосрочной перспективе: так, извержение перуанского вулкана Уайнапути́на, произошедшее 19 февраля 1600 года, не только опустошило округу, унеся жизни около 1500 человек и множества животных, но и вызвало заметное глобальное похолодание и неурожаи в различных регионах мира. Считается, что именно оно стало причиной голода в 1601-1603 годах и последующей Смуты на Руси.
