Причиной ледникового периода на Земле стал подъем Гималаев и Анд — ученые
Подъем Гималаев и Анд, начавшийся десятки миллионов лет назад, способствовал наступлению последующих ледниковых периодов, показало новое исследование, опубликованное 19 октября в журнале PNAS.
Силикатные минералы являются основными компонентами большинства горных пород. Когда эти минералы на поверхности Земли вступают в контакт с водой, они частично растворяются, поскольку они вступают в реакцию с углекислым газом в воде.
Этот растворенный материал затем переносится по рекам в океан, где он в конечном счете используется организмами для производства морских карбонатов, таких как известняк. Таким образом, углекислый газ удаляется из атмосферы и превращается в горную породу.
Этот процесс называется силикатным выветриванием — естественный пример связывания углерода. В современном мире скорость этого процесса возрастает вместе со скоростью эрозии, разрушения горных пород на все более мелкие куски в результате таких процессов, как течения ручьев и рек, циклы замерзания-оттаивания или оползни.
Ученые Колумбийского университета предположили, что усиленная эрозия и выветривание горных пород, вызванные подъемом Гималаев и Анд, привели к снижению содержания углекислого газа в атмосфере. Это стало причиной глобального похолодания, наблюдавшегося в течение последних 40 миллионов лет, и, в конечном счете, к повторным ледниковым периодам. Эта идея известна как Гипотеза поднятия-выветривания.
Эту идею подтверждают многочисленные геологические и геохимические данные. К ним относятся записи, отслеживающие изменения в двуокиси углерода, растворенной в океанах; время, когда определенные породы охлаждаются и затвердевают; и скорость осаждения на дне океана.
В исследовании ученые разработали новую модель цикла бериллия, которая по-новому интерпретирует изотопную запись прошлого. Модель демонстрирует, что в условиях усиливающейся континентальной эрозии и выветривания увеличение бериллия-9, поступающего через реки в океан, будет уравновешиваться процессами химической очистки вдоль океанских побережий, которые удалят лишний бериллий-9.
Прогнозируемым результатом будет постоянное соотношение изотопов бериллия-9/бериллия-10 в морской воде, как это наблюдается. Аналогичные процессы не происходят с другими изотопами, такими как стронций и литий.
Это объясняет, почему записи изотопов бериллия согласуются с усилением эрозии и выветривания континентальной коры в позднем кайнозое, начиная примерно с 34 миллионов лет назад, и разрешает противоречие между записями бериллия и другими показателями выветривания.
Это исследование также предоставляет важную информацию о том, как работает углеродный цикл нашей планеты. Учитывая множество свидетельств, говорящих о том, что за последние 12 миллионов лет произошло усиление эрозии и выветривания, следует сделать вывод, что геологические процессы, отличные от силикатного выветривания, должны были предотвратить стремительное охлаждение планеты.
Был предложен ряд механизмов для компенсации удаления углекислого газа в результате эрозии и выветривания и, таким образом, поддержания обитаемости нашей планеты.
