Новое изображение обнаружило причину глобального потепления 56 миллионов лет назад

Ученые просканировали часть северной части Атлантического океана и обнаружили остатки того, что представляло собой огромный импульс горячей породы, который вызвал быстрое потепление климата 56 миллионов лет назад.

Климатическое событие, известное как палеоцен-эоценовый тепловой максимум (ПЭТМ), согрело и без того жаркий климат примерно на 5,6 °С из-за скачка углекислого газа в атмосфере₂. Уровни этого парникового газа выросли От примерно 1120 частей на миллион до примерно 2020 частей на миллионГораздо выше, чем сегодня 417 частей на миллион. Хотя это не привело к массовому вымиранию, оно все же уничтожило некоторых Глубоководные существа И тропические растения. Ученые хотят лучше понять Беттема, поскольку это показательный пример. Как отреагировала Земля? к резкому повышению содержания углекислого газа в атмосфере₂ Немного, как мы в настоящее время испытываем это, хотя и начиная с жаркого, бесснежного климата.

Найдите причину

Хотя с тех пор причина BETIM обсуждалась Обнаружен в 90-хнакапливалось все больше свидетельств, указывающих на Огромное количество углекислого газа₂ И метан испускается из-за вулканический Активность в Северной Атлантике в качестве основной причины. Эта деятельность создала то, что сейчас известно как Североатлантическая вулканическая провинция — тот же самый тип массивного вулканического явления, связанного с нарушением климата и вымираниями в другие периоды в прошлом Земли, такие как Конец триасового периода, Конец пермского периода, Ранняя юраИ другие.

Но есть проблема с этой интерпретацией. Скачок температур в начале периода БТМ произошел между 3000 и 10000 лет назада вулканическая активность продолжалась более от 63 до 54 миллионов лет назад. Если за период Бетема ответственна вулканическая активность, то во время потепления должно было произойти что-то необычное, чтобы отличить его от вулканической активности, предшествовавшей ему и последовавшей за ним. Это экстраординарное событие, по-видимому, было быстрым геологическим извержением магмы, проникшей в богатые нефтью отложения и отвар СО₂ и метан. Исследовательская работа, опубликованная в 2019 году, показала, как огромный импульс горячей мантийной породы из «мантийного шлейфа» может поставлять эту магму. растекаться под коркой.

В декабре на осеннем собрании Американского геофизического союза в Чикаго та же группа ученых, которая работала над статьей 2019 года, представила предварительные доказательства массивного импульса горячей мантийной породы, основанные на том, что она оставила после себя в северной части Атлантического океана.

«Первоначальное моделирование показывает, что она имеет структуру коры, которую мы ожидаем от толстой океанической коры, которая сформировалась в ответ на действительно высокие температуры мантии», — сказал Хейзел Найт, доктор философии. кандидат Бирмингемского университета, Великобритания: «Очень хорошо, что вы есть — предварительные результаты действительно подтверждают нашу гипотезу».

Эти доказательства были собраны со дна моря. Ливневая вода из Северной Атлантики в мае 2021 года учеными из Соединенное Королевство, Ирландия и Дания. Они записали 400-километровый разрез земной коры, созданный ударными волнами в океане, из которого она состоит. Сжатый воздух Запись отголосков тех волн, которые отражаются от слоев горных пород внутри земной коры, для создания «сейсмического разреза». Этот метод не проникает достаточно глубоко, чтобы отобразить всю кору, поэтому они также разместили на морском дне специальные микрофоны, называемые «сейсмометрами океанского дна», для регистрации колебаний, проходящих через дно коры. Когда эти два типа сейсмического сканирования объединяются, они показывают слои осадочных пород морского дна, наслоенные на вулканические породы, и показывают, насколько толстой является эта вулканическая кора над мантией Земли.

запеченная корочка

Более толстая кора указывает на то, что мантия была намного горячее, когда эта кора сформировалась: «Если бы она была действительно горячей, больше вещества расплавилось бы, затем взорвалось бы и затвердело, чтобы сформировать более толстую океаническую кору», — сказал Найт.

Поскольку кора в сейсмическом разрезе моложе на западе и старше на востоке, она дает запись об изменении температуры мантии в период до и после питемского периода. На нем показана большая выпуклость толстой коры, называемая хребтом Эриадор, которая соответствует времени PETM и подтверждает идею о том, что импульс горячей породы произошел вовремя, чтобы вызвать климатическое событие.

Однако реальная ценность работы появится, когда даты вдоль линии сейсмического разреза будут уточнены с использованием магнитных данных, зарегистрированных миссией 2021 года: «Это будет очень, очень точная дата, потому что вдоль [seismic] — сказал Найт.

Эти точные даты расскажут команде, как быстро горячая пульсация мантии распространилась от того места, где она впервые пронзила кору — недалеко от того места, где сегодня находится Исландия — до хребта Эриадор, находящегося на расстоянии 700 миль (1000 км). «Потребовалось некоторое время, чтобы этот импульс распространился, и его скорость… это еще один очень важный момент для наших оценок того, насколько быстро высвобождается углерод», — сказал Найт. «Если этот импульс распространяется очень медленно, такое же количество углерода будет высвобождаться в течение длительного периода времени, а если он распространяется очень быстро, весь этот углерод будет высвобождаться очень быстро».

Значение этого заключается в том, что до сих пор количество углерода, выделяемого для создания ПЭТМ, рассчитывалось на основе последствий выбросов — таких вещей, как изменения в химическом составе океана, зафиксированные в окаменелостях планктона, жившего в то время. Но коллеги Найта из Бирмингемского университета смогут приблизиться к расчету выбросов из другой крайности, определив количество углекислого газа.₂ На самом деле это лава и осадок, запеченный магмой.

«Мы оцениваем углерод, высвобождаемый непосредственно в источнике, а не углерод, высвобождаемый в результате его воздействия на вещи, которые были изменены», — пояснил Найт.