Учёные объяснили, почему Земля остыла после эпохи динозавров

Учёные заявили, что приблизились к разгадке одного из ключевых климатических вопросов: как Земля прошла путь от тёплого «парникового» мира после вымирания динозавров до планеты с полярными ледяными шапками. Согласно новому исследованию, важнейшую роль мог сыграть… кальций в океанской воде.

Международная команда под руководством Университета Саутгемптона выяснила, что за последние 66 миллионов лет концентрация растворённого кальция в морской воде снизилась более чем вдвое. Авторы работы считают, что столь масштабная перестройка химии океана могла изменить то, как океан «обращается» с углеродом, и в итоге привести к долговременному снижению содержания углекислого газа (CO₂) в атмосфере — одного из главных парниковых газов.

По словам ведущего автора, океанолога и специалиста по наукам о Земле доктора Дэвида Эванса, при более высоких концентрациях кальция океанские процессы могли способствовать тому, что углерода удерживалось меньше, а CO₂ легче возвращался в атмосферу. Когда же кальция становилось меньше, система, наоборот, начинала эффективнее «забирать» CO₂ из воздуха. Исследователи оценивают, что связанное с этим похолодание могло составить порядка 15–20 °C в масштабах геологического времени.

Чтобы реконструировать изменения химии океана, учёные изучили микроскопические ископаемые остатки фораминифер — крошечных морских организмов, чьи известковые оболочки накапливаются в донных отложениях и сохраняют «химическую подпись» древней морской воды. На основе этих данных команда составила детализированную запись эволюции состава океана и обнаружила тесную связь между уровнем кальция в море и концентрацией CO₂ в атмосфере.

Далее исследователи использовали компьютерное моделирование, чтобы проверить возможный механизм: при высоком кальции меняется то, сколько углерода «фиксируется» морской жизнью (например, кораллами и планктоном) и насколько эффективно он захоранивается в виде карбоната кальция в донных осадках. Снижение кальция могло сдвинуть этот баланс так, что углерод всё активнее «запирался» в осадках, а атмосферный CO₂ падал — словно кто-то «прикрутил термостат» планеты.

Авторы также сопоставили тренд по кальцию с геологическими процессами и пришли к выводу, что он совпадает по времени с замедлением спрединга океанического дна — процесса образования новой океанической коры. По их версии, уменьшение «производства» морского дна могло изменить обмен химических элементов между океанической корой и морской водой, что и привело к постепенному падению растворённого кальция.