Международен екип от учени твърди, че промените в орбитата на Земята, довели до по-горещи условия, може да са изиграли роля в предизвикването на бързо глобално затопляне, настъпило преди 56 милиона години. Това събитие, известно като палеоцен-еоценски термален максимум (PETM), се счита за аналог на съвременното изменение на климата.

„Палеоцен-еоценският термален максимум е най-близкото нещо, което имаме в геоложката история, до нещо подобно на това, което преживяваме сега и може да преживеем в бъдеще с изменението на климата“, казва Лий Кумп, професор по геонауки в Penn State University. „Има голям интерес към по-добро обяснение на тази история и нашата работа се занимава с важни въпроси за това какво е предизвикало събитието и степента на въглеродни емисии.“

Екипът от учени изследва основни проби от добре запазени данни за PETM близо до брега на щата Мериленд, използвайки астрохронология: метод за датиране на седиментни слоеве въз основа на орбитални модели, които се появяват за дълги периоди от време, известни като цикли на Миланкович.

Те откриха, че формата на орбитата на Земята, или ексцентричността, и колебанията в нейното въртене, или прецесията, благоприятстват по-горещи условия в началото на PETM и че тези орбитални конфигурации заедно може да са изиграли роля в задействането на събитието.

„Орбиталната първопричина може да е довела до отделянето на въглерод, което е причинило няколко градуса глобално затопляне по време на PETM, за разлика от това, което е по-популярното тълкуване в момента, че масивният вулканизъм е освободил въглерода и е предизвикал събитието“, смятат учените.

Констатациите, публикувани в списанието Nature Communications, също показват, че началото на PETM е продължило около 6000 години. Предишните оценки варираха от няколко години до десетки хиляди години. Времето е важно, за да се разбере скоростта, с която въглеродът е бил изпуснат в атмосферата, казаха учените.

„Това проучване ни позволява да прецизираме нашите модели на въглероден цикъл, за да разберем по-добре как планетата реагира на инжектиране на въглерод през тези времеви мащаби и да стесним възможностите за източника на въглерода, който е задвижил PETM“, пише в изследването.

Начало от 6000 години, съчетано с оценки, че 10 000 гигатона въглерод са били инжектирани в атмосферата като парникови газове въглероден диоксид или метан, показва, че около един и половина гигатона въглерод са били освобождавани на година.

„Тези скорости са близо до порядък по-бавни от скоростта на въглеродните емисии днес, така че това е причина за известно безпокойство“, твърди Кумп. „Сега отделяме въглерод със скорост, която е 5 до 10 пъти по-висока от нашите оценки за емисиите по време на това геоложко събитие, което остави незаличим отпечатък върху планетата преди 56 милиона години.“

Учените проведоха анализ на времеви серии на съдържанието на калций и магнитната чувствителност, открити в ядрата, които са заместители на промените в орбиталните цикли, и използваха тази информация, за да оценят темпото на PETM.

Орбитата на Земята варира по предвидими, изчислими начини поради гравитационните взаимодействия със Слънцето и други планети в Слънчевата система. Тези промени оказват влияние върху това колко слънчева светлина достига Земята и нейното географско разпределение и следователно оказват влияние върху климата.

„Причината да има израз в геоложката история на тези орбитални промени е, че те влияят на климата“, казва Кумп. „И това засяга колко продуктивни са морските и сухоземните организми, колко валежи има, колко ерозия има на континентите и следователно колко седименти се пренасят в океанската среда.“

Ерозията от палео реките Потомак и Сускуехана, които в началото на PETM може да са съперничили на обема на река Амазонка, пренася утайки в океана, където се отлагат на континенталния шелф. Тази формация, наречена Marlboro Clay, сега е във вътрешността на страната и предлага един от най-добре запазените примери на PETM.

„Можем да развием сценарии, като пробием надолу през слоевете седимент и извлечем специфични цикли, които създават тази история, точно както бихте могли да извлечете всяка нота от песен“, завършва Кумп. „Разбира се, някои от данните са изкривени и има пропуски, но можем да използваме същите типове статистически методи, които се използват в приложенията, които могат да определят каква песен се опитвате да изпеете. Можете да изпеете песен и ако забравите половината думи и пропуснете припев, тя пак ще може да определи песента и можем да използваме същия подход, за да реконструираме тези данни.“

Снимка: Unsplash

Виж още: NASA откри изключително сходна на Земята планета