Появление наземных растений изменило климат Земли, выяснили ученые
Свидетельства резких климатических изменений, произошедших 400 млн лет назад, когда на Земле начали появляться первые растения, обнаружили ученые, изучив образцы горных пород за последние три миллиарда лет, согласно исследованию, опубликованному 14 июля в журнале Nature.
Ученые определили изменение химического состава морской воды, зафиксированное в породе, что указывает на серьезный сдвиг в глобальном образовании глины, так называемой «фабрике глинистых минералов», от океанов к суше.
Поскольку глина, образующаяся в океане (обратное выветривание), приводит к выбросу углекислого газа в атмосферу, в то время как глина на суше является побочным продуктом химического выветривания, которое удаляет углекислый газ из воздуха, это уменьшило количество углерода в атмосфере, что привело к понижению температуры на планете и неустойчивому климату с чередованием ледниковых периодов с более теплыми периодами.
Исследователи предположили, что переход был вызван распространением наземных растений, удерживающих почву и глину на суше, предотвращающих вымывание углерода в океан, и развитием морской жизни, таких как губки, одноклеточные водоросли и радиолярии (группа простейших), использующие кремний для своих скелетов и клеточных стенок. Это в результате привело к снижению содержания кремния в морской воде, необходимой для образования глины.
«Наше исследование показывает, что углеродный цикл действовал принципиально по-другому на протяжении большей части истории Земли по сравнению с сегодняшним днем, — сказал доктор Филип Погге фон Страндманн (UCL Earth Sciences). — Сдвиг, который произошел постепенно между 400-500 миллионами лет назад, по-видимому, связан с двумя основными биологическими инновациями того времени: распространением растений на суше и ростом морских организмов, которые извлекают кремний из воды для создания своих скелетов и клеточных стенок».
По словам ученых, до этого изменения содержание углекислого газа в атмосфере оставалось высоким, что приводило к стабильному парниковому климату. С тех пор наш климат периодически менялся между ледниковыми периодами и более теплыми периодами. Такого рода изменения способствуют эволюции, и в течение этого периода эволюция сложной жизни ускорилась, и впервые появились наземные животные.
Глина образуется на суше в результате химического выветривания — долгосрочного процесса, посредством которого углекислый газ удаляется из атмосферы. Это происходит, когда атмосферный углерод соединяется с водой, образуя слабую кислоту, углекислоту, которая падает на землю в виде дождя и растворяется в горных породах, высвобождая ионы, в том числе ионы кальция, которые попадают в океан.
В конце концов углерод остается в камнях на дне океана. Напротив, сокращение выбросов углерода в результате фотосинтеза растений сводится на нет, как только растения разлагаются, и редко влияет на уровень углекислого газа в масштабах времени, превышающих несколько сотен лет.
Когда в океане образуется глина, углерод остается в воде и в конечном итоге выделяется в воздух в рамках непрерывного обмена углеродом, который происходит, когда воздух смешивается с водой.
