Как движение континентов влияет на климат Земли? Новые данные о тектонике плит

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Наша планета — не статичный каменный шар, а динамичная система, постоянно меняющаяся и эволюционирующая. Одним из ключевых процессов, определяющих облик Земли и её климат, является тектоника плит — непрерывное движение огромных фрагментов земной коры. Новое исследование, опубликованное в журнале «Geochemistry, Geophysics, Geosystems», проливает свет на то, как эти движения влияют на глобальный углеродный цикл и, следовательно, на климат планеты на протяжении миллиардов лет.

Долгое время ученые рассматривали вулканы, подводные гидротермальные источники и срединно-океанические хребты как основные каналы выброса углекислого газа из земных недр. Эти геологические структуры, расположенные на границах тектонических плит, действительно играют важную роль в этом процессе.

Тектоника, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Однако новое исследование, проведенное Р. Дитмаром Мюллером и его коллегами, предлагает более детальный взгляд на эту проблему. Они утверждают, что тектоника плит не только высвобождает углекислый газ, но и активно участвует в его поглощении, включая его в состав новой земной коры, формирующейся на срединно-океанических хребтах.

Схематическая блок-схема, описывающая тектонические резервуары углерода и потоки углерода в нашей модели. Осадочные породы морского дна включают резервуары углерода в виде пелагического карбонатного углерода, а также органического углерода. Океаническая кора относится к верхнему гидротермально измененному вулканическому разрезу коры. Мантийная литосфера отражает приток углерода в плиту на срединно-океанических хребтах, а также включает последующее поглощение углерода через серпентинизацию на медленно распространяющихся срединно-океанических хребтах, а также через изгибы и разломы плиты вдоль зон субдукции, которые рассматриваются здесь как отдельные резервуары. Континентальная кора содержит осадочные карбонатные платформенные резервуары, сформировавшиеся первоначально вдоль пассивных окраин. Поток углерода из слэба отражает деполятизацию углерода из субдуцирующего слэба на глубине выше 125 км на основе термодинамического моделирования, а хранение в слэбе относится к остаточному углероду в слэбе, опускающемуся на глубину ниже 125 км, в конечном итоге смешиваясь с конвектирующей мантией. Поток углерода в атмосферу происходит вдоль срединно-океанических хребтов, зон субдукции и континентальных рифтов. Выброс углерода вдоль континентальных дуг обусловлен деполятизацией субдуцированных глубоководных карбонатных отложений, а также метаморфической дегазацией карбонатных блоков коры вдоль зон субдукции. Цитирование: Müller, R. D., Dutkiewicz, A., Zahirovic, S., Merdith, A. S., Scotese, C. R., Mills, B. J. W., et al. (2024). Solid Earth carbon degassing and sequestration since 1 billion years ago. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 25, e2024GC011713. https:// doi.org/10.1029/2024GC011713
Автор: Müller, R. D. et al. Источник: agupubs.onlinelibrary.wiley.com

Для построения более точной модели ученые использовали данные о движении тектонических плит за последний миллиард лет. Результаты моделирования оказались удивительно согласованными с палеоклиматическими данными. Например, периоды повышенной тектонической активности, сопровождавшиеся, согласно модели, более интенсивным выбросом углекислого газа, совпадают с теплыми эпохами в истории Земли, такими как начало эдиакарского периода. Наоборот, эпохи относительного тектонического затишья коррелируют с периодами глобального похолодания, включая гипотетический период «Земли-снежка».

Плотность площади углерода карбонатов океанической коры. Плотность углерода в верхней вулканической части океанической коры зависит от интенсивности гидротермальной циркуляции. Она зависит от возраста коры и температуры придонных вод (рис. 6), причем большая часть поглощения углерода происходит в коре моложе 20 млн лет, а очень молодая кора вдоль гребней срединно-океанических хребтов относительно лишена карбонатного углерода (окрашена в темно-синий цвет). С увеличением возраста углерод последовательно возрастает, при этом кора возрастом более 20 млн лет характеризуется относительно высоким содержанием углерода (показано розовым цветом). Проекция Моллвейда. Цитирование: Müller, R. D., Dutkiewicz, A., Zahirovic, S., Merdith, A. S., Scotese, C. R., Mills, B. J. W., et al. (2024). Solid Earth carbon degassing and sequestration since 1 billion years ago. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 25, e2024GC011713. https:// doi.org/10.1029/2024GC011713
Автор: Müller, R. D. et al. Источник: agupubs.onlinelibrary.wiley.com

Разлом суперконтинента Пангея, сопровождавшийся активным движением плит, также, вероятно, сыграл значительную роль в изменении климата. Модель предполагает, что этот процесс привел к массивному выбросу углекислого газа и последующему потеплению.

Таким образом, тектоника плит — это не просто механизм выброса углерода из земных недр. Это сложный и динамичный процесс, регулирующий баланс между выбросами и поглощением углекислого газа, оказывая, тем самым, существенное влияние на климат планеты на протяжении геологических эпох. Несмотря на значительные успехи в понимании этого процесса, многие аспекты взаимодействия тектоники плит и углеродного цикла остаются загадкой и требуют дальнейшего изучения. Разгадка этих тайн позволит нам глубже понять эволюцию климата Земли и, возможно, лучше предсказывать его будущие изменения.

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Как люди попали в Южную Америку: новое исследование ставит под сомнение ключевой памятник континента

На протяжении почти пятидесяти лет археология Нового Света опиралась на один памятник. Стоянка Монте-Верде на юге Чили считалась главным и самым надежным доказательством того, что люди оказались в...

Как заставить звук проходить сквозь стены: новый материал направляет сигнал изнутри, оставаясь невидимым для внешних волн

Управление звуком всегда опиралось на создание физических преград. Звук это механическая волна, чередование зон высокого и низкого давления, которое распространяется в пространстве. Чтобы направить...

Ежегодное ТО газового котла. Разбираемся, за что «газовщики» берут деньги?

На днях с моими родителями случилась неприятная история — начал «скрежетать» газовый котел. Вызвали мастера, который определил, что данная проблема требует замены насоса, причем сумма за...

✦ ИИ  Между забвением и «понтами»: почему наручные часы отказываются умирать

Наручным часам уже лет тридцать безапелляционно пророчат неминуемую смерть. Начались подобные «упаднические» разговоры с появления массовых карманных компьютеров вроде легендарных Palm, грозивших...

Десять лет назад вышел смартфон, который мог спасти HTC от краха — HTC 10: почему у него ничего не получилось

Один из пионеров рынка Android, компания HTC, очень быстро растеряла свои позиции. Сначала люди недооценили аппарат One M8, который мало отличался от предыдущего M7, а затем стали ругать...

Победа «лопаты»: как Galaxy Note заставил Apple переделать iPhone, а Samsung научила мир любить большие телефоны

Если бы вы оказались в начале 2010-х и спросили любого техногика, каким должен быть идеальный смартфон, ответ был бы почти единогласным. Правила игры казались высеченными в граните, а...