Коллапс за 300 лет: древнее потепление как зеркало для будущего Земли

Около 56 миллионов лет назад Земля пережила резкое потепление. Новое исследование кернов, извлеченных со дна Норвежского моря, позволило заглянуть в прошлое и увидеть, как экосистемы отреагировали на климатический шок. Анализ пыльцы и спор, проведенный биологом Мэй Нелиссен, раскрыл уникальную картину событий с детализацией вплоть до смены сезонов.

Результаты оказались ошеломляющими. «Мы увидели, что в течение максимум трехсот лет с начала взрывного роста CO2 на исследуемом участке исчезла растительность, где доминировали хвойные деревья, и появилось множество папоротников, – объясняет Нелиссен. – Наземные экосистемы были нарушены на тысячи лет». Следы древесного угля говорят о росте числа лесных пожаров, а глинистые минералы в морских осадках – о масштабной эрозии, когда целые пласты суши смывались в океан. Исключительно хорошо сохранившиеся слои в донных отложениях позволили ученым впервые доказать, насколько быстро природа реагирует на подобные потрясения.

Этот период, известный как палеоцен-эоценовый термический максимум (PETM), характеризовался тем, что на уже теплой планете температура внезапно подскочила еще на пять градусов. Воздействие на океан было не менее разрушительным. Ученым и ранее было известно, что из-за поглощения огромного количества CO2 морская вода стремительно окислилась, что сделало ее «слишком кислой, чтобы организмы могли формировать скелеты или раковины из карбоната кальция».

Причинами того древнего потепления, вероятно, стали нестабильность метановых гидратов на морском дне и высокая вулканическая активность. Сегодня же главный виновник – сжигание ископаемого топлива. И хотя механизмы разные, скорость роста концентрации CO2 в атмосфере во время PETM наиболее близка к современному антропогенному воздействию. Однако есть тревожное отличие – по оценкам ученых, сегодня выбросы CO2 происходят в два – десять раз быстрее, чем 56 миллионов лет назад.

Изучение последствий того события имеет решающее значение, поскольку оно показывает, что может ожидать человечество в будущем. Нарушение углеродного цикла запустило цепную реакцию: лесные пожары и эрозия почвы высвобождали дополнительный углерод в атмосферу, что еще больше усиливало потепление. «Мы должны отнестись к этому серьезно, – подчеркивает Нелиссен. – Теперь мы знаем, что наземные экосистемы могут реагировать на изменение климата быстро и кардинально. Этот процесс может еще больше усугубить глобальное потепление».

Успех исследования стал возможен благодаря экспедиции Международной программы по исследованию океана (IODP) в 2021 году. Ученым удалось получить керны с удивительно четкими слоями, сохранившими информацию о каждом сезоне. Ключевой находкой стали микроокаменелости водорослей Apectodinium augustum. «Эта микроскопическая окаменелость стала доказательством того, что прекрасно сохранившиеся отложения относятся к периоду PETM – эпохе, о которой исследователи так стремятся узнать больше», – заключает Нелиссен.