В потеплении на границе палеоцена и эоцена виноваты метан и вулканы?

Климат на Земле менялся всегда. Задолго до человека и современных климатических изменений, которые многие ученые связывают с деятельностью нашей цивилизации, на планете становилось теплее или холоднее, изменялся уровень океана, количество осадков в разных регионах, менялась температура воды в океанах. Ученым известно множество крупных глобальных потеплений и похолоданий затрагивавших всю планету. Одно из таких резких потеплений произошло 55-56 миллионов лет назад, в палеогене, на границе палеоцена и эоцена. Тогда очень быстро, возможно, за тысячи или даже сотни лет температура на земле выросла по разным оценкам на 5-9 градусов. Это потепление продолжалось 150-170 тысяч лет, после чего температура снизилась практически до прежних значений, а затем, в течение эоцена, климат снова потеплел, но уже постепенно и медленно. Это резкое глобальное потепление получило название "Позднепалеоценовый термальный максимум" или "Палеоцен-эоценовый термальный максимум" (Paleocene-Eocene Thermal Maximum).

Климатическая катастрофа привела к вымиранию многих живых существ, в том числе и млекопитающих, но их место быстро заняли новые виды и в целом это событие пошло на пользу эволюции млекопитающих. Во время Позднепалеоценового термального максимума изменилась не только глобальная температура, но и кислотность морской воды. Изменилась – очень сильно выросла - и концентрация углерода в атмосфере. Поэтому, геологи и палеоклиматологи, пытающиеся понять причины этой климатической аномалии, в своих рассуждениях отталкиваются от того, что потепление было вызвано резким усилением парникового эффекта из-за быстрого поступления в атмосферу большого количества углерода. Но откуда взялся этот углерод и как он попал в атмосферу планеты?

Геолог Хенрик Свенсен (Henrik Svensen) из Университета Осло (University of Oslo) и его коллеги предложили свою версию развития событий. Они изучили кристаллы минерала циркона, поднятые со дна Норвежского моря. Анализ возраста этих кристаллов методом уран-свинцового датирования показал результаты, совпадающие с возрастом климатической аномалии – кристаллы образовались в результате извержения вулкана 55,6-56,3 миллиона лет назад. А температура на Земле резко увеличилась приблизительно 55,8 миллиона лет назад. Таким образом, считают авторы исследования, именно извержение вулкана, или множества вулканов в море неподалеку от современной Норвегии стало спусковым механизмом для начала потепления. Но потепление вызвал не выброшенный вулканами углерод – по всем подсчетам его просто не хватило бы для столь мощного воздействия на климат. Потепление вызвал метан, находившийся на дне северных морей в виде так называемых метаногидратов – кристаллогидратов, состоящих из метана и воды. При низкой температуре и повышенном давлении метан образует с водой особые структуры, внешне напоминающие комки рыхлого снега. На дне холодных морей эти метаногидраты могут находится миллионы лет, но если температура воды увеличивается, то они начинают таять и метан высвобождается.

Метаногидраты и сейчас залегают на дне холодных морей вокруг полюсов, с ними связаны опасения климатологов относительно глобального потепления – ведь если температура воды из-за деятельности человека повысится настолько, что кристаллогидраты метана начнут таять, процесс потепления станет быстрым и необратимым – метан, сильнейший парниковый газ, будет выделяться в атмосферу, усиливать парниковый эффект, оставшиеся кристаллогидраты будут таять еще быстрее и так далее. Видимо, считают Свенсен и его коллеги, что-то подобное произошло и в конце палеоцена – только начало процессу положили не люди, а извержения вулканов. Подводные вулканы растопили большой объем метаногидратов и выделившийся в атмосферу метан привел к лавинообразно нарастающему потеплению – из-за усиления парникового эффекта температура повысилась настолько, что стали таять и незатронутые извержением залежи кристаллогидратов.

Геологи опубликовали результаты своего исследования в издании Journal of the Geological Society. Впрочем, не все ученые согласны с их выводами. Например, сайт ScienceNOW приводит мнение геохимика Алана Джея Кауфмана (Alan Jay Kaufman) из Университета Мэрилэнда (University of Maryland), который считает, что норвежские геологи доказали лишь одно – одновременно или почти одновременно с потеплением было извержение вулкана. А все оценки силы этого извержения, его воздействия на подводные залежи гидратов метана и их связь с потеплением – это лишь субъективные предположения авторов. Чтобы приблизиться к истине, необходимо оценить объемы метана, который был высвобожден в результате извержения, а как это сделать – пока неясно.