Как Земля обзавелась ледяными шапками? Удивительная история редкого климата и счастливой случайности

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Вы когда-нибудь задумывались, почему наша планета не похожа на Венеру, окутанную плотным «парником»? Или на безжизненно холодный Марс? Почему именно на Земле, третьей планете от Солнца, раскинулись сверкающие ледяные шапки, а в океанах плещется жизнь? Ответ, как выяснилось, кроется в удивительном и, можно сказать, счастливом стечении обстоятельств. И это не просто красивая метафора, а вывод серьезного научного исследования.

Необычное — привычное, привычное — необычное?

Мы привыкли к смене времен года, к ледникам и снежным вершинам гор. Но, представьте себе, большую часть своей долгой истории Земля обходилась… без них! Преобладающим состоянием планеты был, скорее, «парниковый» мир — теплый, влажный, с высоким содержанием углекислого газа в атмосфере. А вот нынешнее положение дел, с шапками полярного льда — большая редкость.

Иллюстрация
Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Как же так получилось? Что заставило Землю «переодеться» в ледяную шубу? Ученые долго ломали голову над этим вопросом. Выдвигались разные гипотезы: винили и вулканы, которые якобы стали выбрасывать меньше углекислого газа, и буйные леса, которые, наоборот, стали его слишком активно поглощать, и даже реакцию CO2 с особыми горными породами. Звучит правдоподобно?

Разгадка — в деталях (и в суперкомпьютерах!)

Чтобы разобраться в хитросплетениях климатических процессов прошлого, группа исследователей из Университета Лидса создала нечто особенное — принципиально новую 3D-модель эволюции Земли. Это не просто «климатический калькулятор», а настоящая машина времени, позволяющая заглянуть в далекое прошлое планеты и «проиграть» различные сценарии развития событий. И вот что выяснилось…

Источники и поглотители CO2, реализованные в рамках pySCION. (A) Краткое описание различных тектонических сред, из которых происходит дегазация углерода. (B) Кривые тектонического воздействия, которые мы используем для масштабирования каждого отдельного потока во времени, разделенные на континентальные рифты, континентальные дуги, срединно-океанические хребты и субдуцирующие морские осадки. Также показана наша общая суммарная кривая, используемая для управления моделью. (C) Современный измеренный или смоделированный поток из различных источников [соответствующих (A), включая (i) континентальные рифты (97, 104 здесь и далее см. ориг. исследование); (ii) субдукцию морских осадков (6, 110); (iii) ассимиляцию из источников нижней коры на верхней плите (106); (iv) диффузную дегазацию с флангов континентальных дуг (104); и (v) из срединно-океанических хребтов (6)]. (Г - Ж) Пространственные граничные условия (карты суша-море/палеогеографические карты) (119, 120) pySCION, изображающие наши литологические карты, которые используются для усиления процесса силикатного выветривания. Цитирование: Andrew S. Merdith et al. ,Phanerozoic icehouse climates as the result of multiple solid-Earth cooling mechanisms.Sci. Adv.11,eadm9798(2025).DOI:10.1126/sciadv.adm9798
Источники и поглотители CO2, реализованные в рамках pySCION. (A) Краткое описание различных тектонических сред, из которых происходит дегазация углерода. (B) Кривые тектонического воздействия, которые мы используем для масштабирования каждого отдельного потока во времени, разделенные на континентальные рифты, континентальные дуги, срединно-океанические хребты и субдуцирующие морские осадки. Также показана наша общая суммарная кривая, используемая для управления моделью. (C) Современный измеренный или смоделированный поток из различных источников [соответствующих (A), включая (i) континентальные рифты (97, 104 здесь и далее см. ориг. исследование); (ii) субдукцию морских осадков (6, 110); (iii) ассимиляцию из источников нижней коры на верхней плите (106); (iv) диффузную дегазацию с флангов континентальных дуг (104); и (v) из срединно-океанических хребтов (6)]. (Г — Ж) Пространственные граничные условия (карты суша-море/палеогеографические карты) (119, 120) pySCION, изображающие наши литологические карты, которые используются для усиления процесса силикатного выветривания. Цитирование: Andrew S. Merdith et al., Phanerozoic icehouse climates as the result of multiple solid-Earth cooling mechanisms.Sci. Adv.11,eadm9798(2025).DOI:10.1126/sciadv.adm9798
Автор: Andrew S. Merdith et al. Источник: www.science.org

Оказывается, ни один из вышеперечисленных факторов, взятый по отдельности, не смог бы привести к столь радикальному похолоданию. Ледниковые периоды — это результат сложной «симфонии», где каждый «инструмент» (будь то вулканизм, расположение континентов или особенности горных пород) играет свою, пусть и небольшую, но важную партию.

Счастливый случай или закономерность?

«Мы обнаружили, что нынешнее состояние Земли, с ее ледяными шапками, — это результат уникального стечения обстоятельств,» — объясняет доктор Эндрю Мередит, один из авторов исследования. «Представьте себе: вулканическая активность на минимуме, континенты «разбросаны» по планете, а на них возвышаются горы, обеспечивающие обильные осадки. Всё это вместе усиливает реакции, которые «вытягивают» углекислый газ из атмосферы.»

Результаты модели, в которой включен только один водитель.Прокси-данные на каждой панели те же, что и на рис. 3Открывается в программе просмотра изображений. Прогон по умолчанию (все драйверы включены) показан черными линиями с серой заштрихованной областью. На рисунке показаны (A) линия льда, (B) pCO2, (C) экваториальная средняя температура поверхности и (D) GAST по данным Scotese et al. (бледно-красный) (45) и Judd et al. (47) (индиго). «Дуга» и „шов“ относятся только к моделируемому вкладу в силикатное выветривание континентальных дуг и офиолитовых несущих швов, соответственно. Отметим, что захоронение органического углерода все еще активно в этих прогибах. Ма - миллионы лет. Цитирование: Andrew S. Merdith et al. ,Phanerozoic icehouse climates as the result of multiple solid-Earth cooling mechanisms.Sci. Adv.11,eadm9798(2025).DOI:10.1126/sciadv.adm9798
Результаты модели, в которой включен только один водитель. Прокси-данные на каждой панели те же, что и на рис. 3Открывается в программе просмотра изображений. Прогон по умолчанию (все драйверы включены) показан черными линиями с серой заштрихованной областью. На рисунке показаны (A) линия льда, (B) pCO2, (C) экваториальная средняя температура поверхности и (D) GAST по данным Scotese et al. (бледно-красный) (45) и Judd et al. (47) (индиго). «Дуга» и «шов» относятся только к моделируемому вкладу в силикатное выветривание континентальных дуг и офиолитовых несущих швов, соответственно. Отметим, что захоронение органического углерода все еще активно в этих прогибах. Ма — миллионы лет. Цитирование: Andrew S. Merdith et al., Phanerozoic icehouse climates as the result of multiple solid-Earth cooling mechanisms.Sci. Adv.11,eadm9798(2025).DOI:10.1126/sciadv.adm9798
Автор: Andrew S. Merdith et al. Источник: www.science.org

Что из этого следует? Во-первых, естественная климатическая система Земли, похоже, «предпочитает» теплый и влажный мир, а не ледниковый период. И, возможно, именно эта склонность к «парниковому» состоянию не раз спасала планету от полного обледенения, превращения в гигантский «снежок». Такие катастрофические события, к счастью, случались крайне редко, и жизнь на Земле продолжала процветать.

Тепличный эффект и будущее планеты

Но есть и другой, не менее важный вывод. Профессор Бенджамин Миллс, руководивший исследованием, предупреждает: «Мы не должны наивно полагать, что Земля сама собой вернется к доиндустриальному климату. Нынешнее состояние — это исключение, а не правило. И наша цивилизация, к сожалению, очень от него зависит.»

Другими словами, сжигая ископаемое топливо и выбрасывая в атмосферу огромное количество углекислого газа, мы рискуем «перегреть» планету. И надеяться на то, что природа сама все исправит, по меньшей мере, безответственно. Земля, как выяснилось, любит тепло, а вот человечество — не очень. И об этом стоит помнить, принимая решения, от которых зависит будущее нашего общего дома.

2 комментария

a
«Тепличный эффект»...
Аффтырь уже перестал(-а) вычитывать творения ИИ, переведенные ИИ с английского языка.
114959823675678406338@google
Ну да, столько счастливых случайностей в одном месте)

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Вселенная гораздо старше, а темной материи и энергии не существует: новая теория выдержала проверку рождением первых элементов

Любая космологическая теория, которая претендует на описание устройства Вселенной, обязана пройти проверку первичным нуклеосинтезом. Так в астрофизике называют процесс образования первых атомных...

Денежная шахта: почему более двухсот лет не удаётся достать спрятанный клад на острове Оук

Небольшой остров Оук расположен в заливе Махон у побережья Новой Шотландии в Канаде. С конца XVIII века он стал местом одной из самых продолжительных и затратных попыток найти спрятанный клад....

Почему Крымскую АЭС забросили, хотя она была готова почти на 90%

В декабре 1982 года строители Крымской АЭС торжественно залили первые кубометры бетона в основание реакторного отделения. На бетоновозе закрепили плакат с обещанием построить первый энергоблок в...

Страна Пунт: египтяне плавали туда за редкостями, а мы спорим, где она находилась

Мы знаем, что египтяне привозили из Пунта. Знаем имя одного из его правителей и даже можем посмотреть, как художники изобразили его жену. Сохранились изображения кораблей, грузов и домов на опорах....

Как песчаный остров Сейбл погубил сотни кораблей

У Сейбла судно могло сесть на мель ещё до того, как команда замечала берег. Подводные песчаные косы уходят далеко за оконечности острова, а низкую сушу часто скрывает туман. За несколько столетий...

Зачем на домашнем телефоне была кнопка R или Flash и почему ею пользовались не все

На кнопочном домашнем телефоне рядом с цифрами встречалась клавиша R, Recall или Flash. С повторным набором всё было понятно: нажал — аппарат снова звонит по последнему номеру. А...