Ученые из Массачусетского технологического института смогли установить связь между ледниковыми периодами, тектоническими сдвигами и высвобождением глинистого минерала смектита — вещества, которое способно улавливать органический углерод и «запирать» его. Сообщение о новом исследовании опубликовано на сайте университета.
Научные изыскания проходят в несколько этапов. Во время прошлых исследований команда ученых обнаружила, что ледниковые периоды, вероятно, были связаны с тектоническими сдвигами в тропических широтах. При этом в результате сдвигов обнажались фрагменты земной коры, и офиолиты — так называют горные породы, когда-то бывшие морским дном — начинали разрушаться под действием ветра, дождей и других факторов. Геологи предположили, что какое-то из оказавшихся на поверхности веществ могло способствовать началу ледниковых периодов.
Следующим этапом стала проверка того, могут ли вообще формироваться новые слои при эрозии бывшего морского дна и могут ли они повлиять на климат так сильно. Ученые смоделировали геологический процесс и влияние тропической среды на породы, высвобождающиеся после тектонического сдвига, а также способность этих веществ повлиять на уровень углекислого газа в атмосфере органического углерода, например, из частиц разлагающихся мертвых организмов.
И такое вещество нашлось — тот самый смектит. Под микроскопом его поверхность напоминает складки гармошки, и как известно она становится эффективной ловушкой для органического углерода. Но действительно ли смектита было так много, что он смог охладить Землю? Как подтвердить это, если глинистый слой за прошедшее время был перекрыт другими породами и размылся?
У многих минералов есть типовые «соседи», которые вследствие ряда причин встречаются в природе вместе с ним. Для смектита такими являются никель и хром. В базе данных, объединяющей информацию об образцах океанических осадочных пород за последние 500 млн лет, действительно фиксируются большие выбросы никеля и хрома — а значит, резонно предположить, что с ними был и смектит.
По оценкам ученых, смектит едва ли консервировал 0,1% органического углерода. И на первый взгляд это кажется мизерным количеством. Однако, минерал дает накопительный эффект — и за несколько миллионов лет подводит планету к очередному ледниковому периоду.
«Эти глины, вероятно, также внесли свой вклад в охлаждение Земли за последние 3–5 миллионов лет — до того, как в дело вмешались люди. В отсутствие людей эти глины, вероятно, влияют на климат, но это медленный процесс», — отмечает один из авторов работы Джошуа Мюррей.
Результаты исследования в будущем, возможно, могут способствовать снижению выбросов углерода. Например, ученые предлагают создать смектитовые покрытия в зонах тающей вечной мерзлоты, где из-под корки льда высвобождается давно законсервированный органический углерод — это помогло бы сократить утечку, а значит, и дальнейшее нагревание атмосферы.
