Причиной глобального потепления 55 млн лет назад может быть комета
Количество углекислого газа в атмосфере в наше время постоянно увеличивается. В августе этого года концентрация СО2 достигла 400 частей на миллион. Климатологи считают, что диоксида углерода в атмосфере в скором будущем меньше точно не станет. Углекислый газ влияет на климат Земли — постепенно становится все теплее. Тают ледники, повышается уровень Мирового океана. Все это оказывает значительное влияние на всю нашу цивилизацию, которая и стала причиной потепления, генерируя большое количество диоксида углерода в течение нескольких последних десятков лет.
Глобальное потепление — не новинка. Нечто похожее уже случалось. 55 миллионов лет назад климат Земли тоже резко потеплел. Тогда изменение климатических условий сопровождалось изменением состава атмосферы и вымиранием многих видов живых организмов. Ученые называют этот период палеоцен-эоценовый термический максимум. Согласно палеоклиматическим реконструкциям, температура на континентах во время этого события увеличилась на 8 °C. Температура воды в тропическом поясе составила 20 °C, что на 1,5 °C больше современного значения, в арктических морях потепление было значительно масштабнее, и увеличение температуры поверхностных вод Северного Ледовитого океана могло составлять до 10 °C. Но что стало причиной таких резких изменений?
Причина известна — это значительное повышение концентрации углекислого газа в атмосфере за относительно короткий период времени. Как и сейчас, это сопровождалось быстрым повышением среднегодовой температуры. Факт увеличения концентрации СО2 55 млн лет назад доказан. Но откуда в то время взялось такое большое количество диоксида углерода, что это стало причиной изменения климата? Сейчас источник — это деятельность человека, промышленность, автомобили и прочее. Но 55 миллионов лет назад?
Ученые из Ратгерского университета предположили, что источником стала комета. У этой гипотезы есть противники, но с течением времени она приобретает все больше сторонников.
История палеоцен-эоценового термического максимума, можно сказать, писана изотопами. Внезапное изменение температурного режима можно отследить благодаря изменению концентрации изотопов кислорода. Кроме того, помогает изучить ситуацию и анализ изотопов углерода в породах того времени. В период, о котором идет речь, изменилось отношение различных изотопов углерода. Чтобы это могло случиться, на Земле должен был появиться источник углерода, где баланс различных изотопов отличается от баланса изотопов в атмосфере и гидросфере.
Ученые предполагают, что углерод мог появиться из отложений метана в виде клатратов на дне морей и океанов. Если температура дна внезапно повысилась, метан мог высвободиться, после чего концентрация его в атмосфере скачкообразно увеличилась. К сожалению, эта гипотеза не объясняет причины потепления дна морей океанов.
Джеймс Райт (James Wright) и Морган Шаллер (Morgan Schaller) предположили, что источник углерода мог быть иным. Райт старается убедить в этом научное сообщество, начиная с 2003 года. Он говорит, что кометы богаты органикой, включая метан. По мнению ученого, комета диаметром в 10 км, упав на Землю, может стать причиной изменения баланса изотопов углерода благодаря тому, что вещество кометы попадает в атмосферу Земли. В 2013 году Райт и Шаллер заявили, что они нашли доказательство кометного происхождения углерода, попавшего в атмосферу нашей планеты 55 миллионов лет назад.
Это доказательство, по их словам, было получено в ходе изучения отложений на территории штата Нью-Джерси. Ученые обнаружили следы падения крупной кометы. Она упала как раз примерно в то время, когда случилось глобальное потепление. Причем изменение баланса изотопов углерода произошло всего за 13 лет, что говорит о внезапном появлении значительного количества этого элемента в атмосфере, а затем и в океанах Земли. А это, по мнению ученых, является свидетельством того, что именно комета стала источником углерода.
Далеко не все ученые согласны с этой точкой зрения. Некоторые специалисты утверждают, что Райт с Шаллером неправильно провели бурение пластов геологических пород, в результате чего получили искаженные результаты изотопного анализа. Но Райт и Шаллер говорят, что это не так. Более того, они обнаружили в отложениях, относящихся к Палеоцен-эоценовому термическому максимуму, частицы силикатов круглой формы. Размер этих частиц, названных «сферулами» составляет несколько сотен микрометров. Количество сферул максимально в отложениях, относящихся к древнему глобальному потеплению, что, как считают Райт и Шаллер, является еще одним доказательством падения кометы на Землю 55 млн лет назад.
Сферулы — продукт не только падения небесных тел на Землю. Они появляются и во время извержения вулканов, причем химический состав сферул может значительно варьироваться. Сферулы, обнаруженные Райтом и Шаллером, формировались при температуре в 1750 градусов Цельсия. Это выше, чем температура выбрасываемого вулканом вещества, так что, утверждают учеными, они могли сформироваться только в результате падения на Землю крупного небесного тела.
Сферулы и результаты их анализа мало кого убедили в том, что потепление Земли десятки миллионов лет назад связано с падением кометы. Противники этой гипотезы утверждают, что три точки отбора горных пород с последующим анализом этих пород — слишком мало, чтобы считать падение кометы на Землю и ее дальнейшее влияние на климат планеты непреложным фактом.
Пока что гипотеза ученых еще обсуждается научным сообществом. Вероятно, если будут найдены дополнительные доказательства падения кометы на Землю 55 млн назад, точка зрения Райта и Шаллера получит больше сторонников, чем сейчас.
DOI: 10.1126/science.aaf5466
