19
Історію клімату Землі можна знайти в крихітних мушлях, розкиданих по стародавніх каменях. Ці, здавалося б, скромні останки щойно допомогли вченим розкрити одну з найважливіших кліматичних загадок в історії нашої планети. Дослідники з Університету Сент-Ендрюс зробили дивовижні відкриття щодо фундаментальної ролі вуглекислого газу (CO2) у формуванні клімату Землі. Дослідження дає нове уявлення про те, як CO2 регулював нагрівання та охолодження Землі протягом сотень мільйонів років.
CO2: архітектор клімату Землі
CO2 є найвпливовішим парниковим газом на Землі. Він затримує тепло від Сонця, поглинаючи його та випромінюючи частину назад до поверхні планети. Цей природний процес підтримує Землю достатньо теплою, щоб підтримувати життя. Однак, коли рівень CO2 в атмосфері зростає, планета стає теплішою, що призводить до значних змін клімату. Хоча вчені розуміють, як CO2 впливає на клімат сьогодні, його роль у формуванні клімату Землі мільйони років тому виявити було важче. Значна частина цієї інформації про CO2 прихована в геологічних записах у формі шарів гірських порід і скам’янілостей, які діють як капсули часу минулого середовища Землі.
Скам’янілості розкривають таємниці клімату
Команда вчених під керівництвом доктора Хани Джурікової з Сент-Ендрюського університету зробила прорив у розумінні цієї історії. Дослідники вивчали вирішальний період під назвою пізній палеозойський льодовиковий період, який стався між 335 і 265 мільйонами років тому. Це був час різкої зміни клімату, коли Земля пережила велике зледеніння (льодовикові періоди) і подальше потепління.
Дослідження показало, що рівень CO2 відіграє центральну роль у стимулюванні цих масштабних кліматичних змін. Розкриваючи таємниці цього стародавнього періоду, команда показала, як коливання CO2 спричиняли охолодження Землі до льодовикових періодів, а потім нагрівання, коли рівень CO2 знову зростав. Це відкриття проливає світло на те, як CO2 був потужним рушієм зміни клімату протягом всієї історії Землі, впливаючи як на навколишнє середовище, так і на еволюцію життя на планеті.
Реконструкція минулих рівнів CO2
Команда використала скам’янілі черепашки руконогих – давніх, схожих на молюсків організмів, які налічують сотні мільйонів років – для реконструкції минулих рівнів CO2 в атмосфері. Ці оболонки, які зберігаються протягом геологічного часу, зберігають хімічні відбитки минулого клімату Землі. Аналізуючи ці відбитки пальців, дослідники визначили, як атмосферний CO2 коливався протягом кам’яновугільного та пермського періодів.
«Це показало, що пізній палеозойський льодовиковий період мав тривалий низький рівень CO2, безпрецедентний в історії Землі», — пояснила д-р Джурікова. «Тоді 294 мільйони років тому рівень CO2 в атмосфері різко зріс через масштабні виверження вулканів, нагрівання планети та танення льоду».
Дослідження демонструє, що ці зміни CO2 сприяли виходу Землі з льодовикового періоду та стимулювали еволюцію рептилій.
«Кінець пізнього палеозойського льодовикового періоду став переломним моментом в еволюції життя та навколишнього середовища, що призвело до появи рептилій. Тепер ми знаємо, що це було викликано вуглекислим газом», – сказала доктор Джурікова.
Уроки для сьогодення і майбутнього
Отримані дані підкреслюють центральну роль, яку відіграє CO2 у регулюванні клімату Землі протягом геологічного періоду. Низький рівень CO2 протягом кам’яновугільного періоду спровокував значне заледеніння, тоді як вищий рівень у пермський період призвело до глобального потепління та танення льодовикового покриву.
«Цей проміжок часу дає потенційний геологічний аналог впливу CO2 на нашу планету. Викиди CO2 у минулому спричинили значне глобальне потепління та підвищення рівня моря, і якщо їх не зупинити, вони повторяться в майбутньому», – зазначив доктор Джеймс Рей, співавтор дослідження.
CO2 є рушієм великих кліматичних змін
Це дослідження підкреслює величезну силу рівня CO 2 у формуванні клімату Землі протягом мільйонів років. CO 2 був ключовим фактором великих кліматичних змін, включаючи льодовикові періоди та періоди значного потепління. Вивчаючи вплив CO2 на давній клімат планети, вчені отримали цінну інформацію про те, як парникові гази впливають на навколишнє середовище Землі протягом тривалого часу. Сьогодні людство стикається з подібною проблемою: підвищення рівня CO2 через людську діяльність, як-от спалювання викопного палива та вирубка лісів. Цей сучасний сплеск парникових газів спричиняє підвищення глобальної температури, що призводить до танення крижаних шапок, підвищення рівня моря та екстремальних погодних явищ.
Результати цього дослідження служать яскравим нагадуванням про те, що неконтрольовані викиди CO 2 можуть мати драматичні та довготривалі наслідки для нашої планети. Розуміння ролі CO2 у минулих кліматичних змінах Землі пропонує важливі уроки для вирішення проблеми зміни клімату сьогодні та підкреслює нагальну потребу в діях, щоб запобігти подальшій шкоді навколишньому середовищу. Дослідження опубліковано в журналі Nature Geoscience.
