Геологи выяснили, какой процесс породил цивилизацию на Земле
Земля вышла из бесконечного цикла оледенений и потеплений, а человечество получило возможность создать цивилизацию благодаря усилению течений и "побегу" огромной массы СО2 из вод южных океанов Земли. Об этом пишут палеоклиматологи в журнале Nature Geoscience.
"Кажется, мы нашли ответ на эту интересную историческую загадку. Усиление течений в южных океанах Земли позволило углекислому газу, содержащемуся в их водах, "сбежать" в атмосферу и разогреть планету. Туда попало очень небольшое количество СО2, однако его хватило для остановки похолодания и зарождения цивилизации", - заявил Дэниел Сигман (Daniel Sigman) из Принстонского университета (США).
Последний ледниковый период в истории Земли, как сегодня считают геологи, начался примерно 2,6 миллиона лет назад. Главной его особенностью является то, что площадь оледенения и температуры поверхности Земли на всем его протяжении не были постоянными.
Ледники наступали и отступали каждые 40 и 100 тысяч лет, и эти эпизоды сопровождались резкими похолоданиями и потеплениями. Последний период потепления начался примерно 13 тысяч лет назад и продолжается до сих пор.
Эти циклы оледенений и "оттепелей", как сегодня считают многие ученые, в первую очередь связаны с так называемыми циклами Миланковича - "качаниями" орбиты Земли, меняющими то, как много тепла получают полюса и умеренные широты. Другие геологи и климатологи считают, что на самом деле эти резкие изменения климата связаны не с "космическими", а вполне земными факторами, такими как перестройки "конвейера" течений в мировом океане или повышение или понижение доли СО2 в атмосфере.
Ученые достаточно давно спорят о том, вышла ли Земля из этого цикла оледенений и потеплений, или же текущая "оттепель" является частью этих долгосрочных колебаний. К примеру, сторонники первой группы теорий предполагают, что климат планеты необратимым образом поменялся 20-15 тысяч лет назад в результате извержений вулканов или каких-то других катастрофических событий, выбросивших большие количества СО2 в атмосферу.
Сигман и его коллеги раскрыли причину этих изменений, изучая образцы пород, извлеченных со дна южных уголков Индийского, Тихого и Атлантических океанов. Помимо пород, климатологи проанализировали изменения в скорости роста коралловых рифов, существующих на их территории уже несколько тысяч лет.
Анализируя доли изотопов азота в этих отложениях, ученые пытались оценить то, как много органики и углекислого газа оказывалось на дне и в глубинных водах океана, и как много их возвращалось к поверхности. Как правило, чем меньше доля "тяжелого" азота-15, тем больше органики и СО2 должно было "сбегать" из глубин океана и попадать в атмосферу Земли тем или иным путем.
Оказалось, что доля азота-15 плавно уменьшалась на протяжении всего голоцена, последней геологической эры, начавшейся примерно 13-14 тысяч лет назад. За это время концентрация тяжелого азота упала на 0,2%, что эквивалентно повышению доли СО2 в атмосфере на 20 частей на миллион, или примерно на 7% от его концентрации в допромышленную эпоху.
Что могло ускорить "побег" органики и СО2 из глубинных слоев океана? Как предполагают ученые, этот феномен был связан с усилением западных ветров и ускорением движения течений в умеренных и приполярных водах Индийского, Тихого и Атлантических океанов.
Благодаря этому температуры на Земле оставались стабильно высокими на протяжении последних 13 тысяч лет, а не постепенно падали, как это происходило в прошлые межледниковые периоды. Это позволило человечеству перейти к оседлому образу жизни и создать цивилизацию, заключают авторы статьи.
