Учені пояснили, чому Земля охолола після епохи динозаврів

Учені заявили, що наблизилися до розгадки одного з ключових кліматичних питань: як Земля пройшла шлях від теплого "парникового" світу після вимирання динозаврів до планети з полярними крижаними шапками. Згідно з новим дослідженням, найважливішу роль міг зіграти... кальцій в океанській воді.

Міжнародна команда під керівництвом Університету Саутгемптона з'ясувала, що за останні 66 мільйонів років концентрація розчиненого кальцію в морській воді знизилася більш ніж удвічі. Автори роботи вважають, що така масштабна перебудова хімії океану могла змінити те, як океан "поводиться" з вуглецем, і в підсумку призвести до довготривалого зниження вмісту вуглекислого газу (CO₂) в атмосфері - одного з головних парникових газів.

За словами провідного автора, океанолога і фахівця з наук про Землю доктора Девіда Еванса, за вищих концентрацій кальцію океанські процеси могли сприяти тому, що вуглецю утримувалося менше, а CO₂ легше повертався в атмосферу. Коли ж кальцію ставало менше, система, навпаки, починала ефективніше "забирати" CO₂ з повітря. Дослідники оцінюють, що пов'язане з цим похолодання могло скласти близько 15-20 °C у масштабах геологічного часу.

Щоб реконструювати зміни хімії океану, вчені вивчили мікроскопічні викопні залишки форамініфер - крихітних морських організмів, чиї вапняні оболонки накопичуються в донних відкладеннях і зберігають "хімічний підпис" стародавньої морської води. На основі цих даних команда склала деталізований запис еволюції складу океану і виявила тісний зв'язок між рівнем кальцію в морі та концентрацією CO₂ в атмосфері.

Далі дослідники використовували комп'ютерне моделювання, щоб перевірити можливий механізм: за високого кальцію змінюється те, скільки вуглецю "фіксується" морським життям (наприклад, коралами і планктоном) і наскільки ефективно він захоронюється у вигляді карбонату кальцію в донних опадах. Зниження кальцію могло зрушити цей баланс так, що вуглець дедалі активніше "замикався" в опадах, а атмосферний CO₂ падав - немов хтось "прикрутив термостат" планети.

Автори також зіставили тренд за кальцієм із геологічними процесами і дійшли висновку, що він збігається в часі з уповільненням спредингу океанічного дна - процесу утворення нової океанічної кори. За їхньою версією, зменшення "виробництва" морського дна могло змінити обмін хімічними елементами між океанічною корою і морською водою, що і призвело до поступового падіння розчиненого кальцію.