Палеонтологія
Екологія

Діяльність людини створює викиди вуглецю швидше за давні вулкани

Cai Tjeenk Willink (Caitjeenk) / Wikimedia Commons

Cai Tjeenk Willink (Caitjeenk) / Wikimedia Commons

Вчені проаналізували період палеоцен-еоценового термічного максимуму, що розпочався близько 55,6 мільйонів років тому та був найбільш схожим на сучасність за рівнем викидів вуглецю. Виявилося, що діяльність людини вивільнює цей елемент у 3-8 разів швидше, аніж вулкани, які були основним джерелом викидів у той період. Стаття про це доступна у журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.

Що відбувалося під час палеоцен-еоценового термічного максимуму?

Палеоцен-еоценовий термічний максимум залишається найближчим геологічним аналогом для сучасного антропогенного викиду вуглецю та пов'язаних із цим кліматичних змін. Під час цієї події, що розпочалася близько 55,6 мільйонів років тому, до океану та атмосфери потрапила велика кількість вуглецю, що спричинило зменшення наземних та морських видів, тривале потепління, закислення та зміни в циркуляції океану. Перед цим планета вже була набагато теплішою, ніж сьогодні, і високі рівні вуглекислого газу під час палеоцен-еоценового термічного максимуму підвищили температуру ще на 5-8 градусів за Цельсієм. Вчені знали про викиди вуглецю у цей період, але їм були невідомі його точні причини. Окрім вулканізму, серед гіпотез було також раптове вивільнення метану з океанічного дна, окислення органічного вуглецю при таненні вічної мерзлоти або навіть зіткнення з кометою. Дослідники також не впевнені в тому, скільки вуглекислого газу потрапило тоді в атмосферу і скільки поглинули океани.

Про що дізналися вчені?

Нове дослідження підтверджує вулканізм у якості причини викидів вуглецю, а також встановлює, яка кількість цього елементу потрапила у повітря та океани. Для цього дослідники проаналізували скам’янілості найпростіших морських організмів, які називаються форамініферами. Спершу вчені змоделювали висококислі умови океанів того періоду та культивували форамініферів у такому середовищі, щоб вивчити, як ці організми вбирають елемент бор у свої оболонки під час росту. Потім вони порівняли ці дані з аналізом бору з копалин форамініфер з Тихого та Атлантичного океану, що відносяться до того періоду. Це дозволило їм ідентифікувати ізотопні ознаки вуглецю, пов'язані з його конкретними джерелами. Дані вказали на те, що вулкани були головним джерелом викидів.

Викиди вуглецю, які, за оцінками, тривали щонайменше від 4000 до 5000 років, вивільнили в океани 14,9 квадрильйонів тонн цього елементу. Це на дві третини більше порівняно з попереднім періодом. Вуглець міг надходити із виділеного безпосередньо внаслідок вивержень вуглекислого газу, згоряння навколишніх осадових порід і деякої кількості вивільненого метану.

Чи схожі тодішні умови на сучасні?

Сьогодні викиди внаслідок діяльності людини стрімко збільшують кількість вуглекислого газу в атмосфері, і океани знову поглинають значну його частину. Але антропогенний викид вуглецю відбувається набагато швидше — протягом десятиліть, а не тисячоліть. Внаслідок цього швидке закислення океанів починає відображатися на морських організмах, які не встигають адаптуватися до нового середовища.