56 миллионов лет назад Земля пережила одно из крупнейших и наиболее быстрых потеплений климата в своей истории: палеоцен-эоценовый термический максимум (ПЭТМ), который имеет сходство с нынешним и будущим потеплением. В ходе этого эпизода глобальные температуры повысились на 5°C-8°C. Он был отмечен увеличением сезонности дождей, что привело к перемещению большого количества глины в океан, сделав его непригодным для жизни некоторых видов живых организмов.

Этот сценарий может повториться и сегодня. Вот что выяснила группа специалистов из Женевского университета (UNIGE) благодаря анализу отложений, взятых из глубинных вод Мексиканского залива. С результатами исследования можно ознакомиться в журнале Geology.

Палеоцен-эоценовый термический максимум (ПЭТМ) - это крупнейшее и самое быстрое климатическое возмущение кайнозойской эры (65,5 миллионов лет назад и до наших дней). Исключительный как по амплитуде, так и по внезапности (5 000 лет, очень короткий срок в геологическом масштабе), этот эпизод был отмечен потеплением температур в глобальном масштабе. Он продолжался около 200 000 лет и привел к многочисленным морским и наземным вымираниям.

Его причиной могла стать высокая концентрация в атмосфере углекислого газа и метана - двух мощных парниковых газов. Как и в настоящее время, выброс этих газов мог быть вызван несколькими явлениями, несомненно, в комбинации: высвобождением гидратов метана, запертых на морском дне, внезапным и значительным таянием вечной мерзлоты и впрыскиванием магмы в органические отложения западного края Норвегии. Происхождение этих процессов до сих пор обсуждается. Причиной может быть удар метеорита и/или последствия интенсивной вулканической деятельности в глубинах Северной Атлантики.
Геологический "архив" беспрецедентного качества

Из-за большого количества сходств между PETM и нынешним потеплением геологические останки этого периода тщательно изучаются учеными. Команда из UNIGE теперь сообщает о новых элементах.

"Целью нашего исследования было изучить влияние этих климатических изменений на осадочные системы, то есть на процессы образования и осаждения отложений, и понять, как эти изменения могли передаваться из атмосферы в глубины океана", - объясняет Лукас Вимпере, постдокторант Секции наук о Земле и окружающей среде Научного факультета UNIGE и первый автор исследования.

Исследователи проанализировали отложения, взятые с глубины более 8 км в Мексиканском заливе. Этот бассейн действует как гигантская "раковина", в которую сбрасывается материал, размытый и перенесенный с североамериканского континента в течение миллионов лет.

"По причинам стоимости и инфраструктуры отложения, используемые для изучения PETM, обычно берутся из мелководной морской или континентальной среды. Благодаря сотрудничеству с нефтяной компанией нам удалось получить образец беспрецедентного качества, без каких-либо изменений", - говорит исследователь. Керн длиной 543 метра содержит осадочную запись PETM толщиной 180 метров, что делает его самым полным геологическим "архивом" этого периода в мире.

Ученые UNIGE обнаружили, что он состоял сначала из большого слоя глины, а затем из слоя песка - результат, противоречащий интуиции. "Во время ПЭТМ мы думали, что выпадало больше осадков, а значит, и эрозии, и что большие количества песка сначала переносились флювиальными системами в океаны. Однако благодаря нашему образцу мы смогли определить, что в первую очередь переносились именно глины, а не пески, - объясняет Себастьен Кастельторт, полный профессор секции наук о Земле и окружающей среде факультета естественных наук UNIGE и последний автор исследования.

Это позволило установить, что данный период характеризовался не увеличением годовой нормы осадков, а увеличением их сезонности и интенсивности. "Это привело к увеличению подвижности речных русел - самых глубоких участков реки, - которые, в свою очередь, перенесли большое количество флювиальных глин, отложенных на прилегающих аллювиальных равнинах, в океанские глубины. Теперь мы можем рассматривать наличие глины в глубоких бассейнах как маркер повышенной сезонности осадков", - говорит Лукас Вимпере. Это явление привело к повышению мутности океана, что вредно для морской жизни, особенно кораллов.

"PETM - это потенциальный аналог нынешнего потепления. Как показывают последние доклады МГЭИК, сейчас мы также наблюдаем увеличение сезонности и интенсивности осадков. Как показывает наше исследование, это может дестабилизировать осадочные системы так же, как и во время PETM, и иметь те же последствия для океанов и живых видов", - объясняет Лукас Вимпере. Эти новые данные теперь могут быть интегрированы в моделирование, направленное на прогнозирование эволюции и последствий глобального потепления".