Палеоце́н-эоце́новый терми́ческий ма́ксимум (англ. Paleocene-Eocene Thermal Maximum, Initial Eocene Thermal Maximum, сокр. PETM или IETM) — геологическое событие, произошедшее примерно 55 млн лет назад[1][2], на границе палеоцена и эоцена, выраженное резким потеплением климата Земли, значительным изменением состава атмосферы и вымиранием некоторых видов. Палеоцен-эоценовый термический максимум — одно из самых значительных резких изменений климата в геологической истории фанерозоя, продолжавшееся несколько тысяч лет.
Проявления палеоцен-эоценового термического максимума
Палеоцен-эоценовый термический максимум проявлен как резким повышением температур на поверхности континентов и в верхних слоях океана, так и изменением изотопного состава атмосферного углерода, изменением седиментации и вымиранием целого ряда видов.
Согласно палеоклиматическим реконструкциям, температура на континентах во время этого события увеличилась на 8 °C. Температура воды в тропическом поясе составила 20 °C, что на 1,5 °C больше современного значения, в арктических морях потепление было значительно масштабнее, и увеличение температуры поверхностных вод Северного Ледовитого океана могло составлять до 10 °C.
Наиболее отчётливо термический максимум проявлен в изотопном составе углерода карбонатных отложений, в которых отношение 13C/12C сначала очень быстро уменьшилось на 2–2,5 ‰, а затем примерно за 150—200 тысяч лет вернулось в норму. Изменение изотопного состава углерода реконструируется по скважинам в океанических отложениях. Точность изотопных методов определения абсолютного возраста отложений недостаточна для определения таких коротких интервалов времени, и вся продолжительность палеоцен-эоценового термального максимума 200 тыс. лет, но определить историю события в абсолютных временных величинах пока невозможно.
Во время термического максимума содержание углекислого газа в атмосфере достигло 2–3 ‰ (то есть в 5—8 раз больше, чем современное значение, 400 ppm), причём бо́льшая его часть растворилась в океанической воде, что повысило её кислотность. В результате карбонатные раковины гибнущего планктона стали растворяться в воде, не достигая дна, поэтому в осадочных разрезах термальный максимум проявлен сменой белых карбонатных отложений красными глинами, которые по его завершению опять сменяются карбонатными отложениями.
Причины
Изменение изотопного состава углерода во время палеоцен-эоценового термического максимума можно объяснить перераспределением углерода из земной биосферы в океаны и атмосферу, так как всё живое имеет изотопный состав углерода, смещённый в сторону лёгкого изотопа. Однако в данном случае для объяснения огромного отклонения изотопного состава углерода от нормального состояния требуется за мгновение перевести в атмосферу и океаны количество углерода, эквивалентное содержанию во всей современной биосфере, включая почвы. Гораздо реалистичнее выглядит модель резкого перехода метана из кристаллогидратов в атмосферу и океан. Согласно оценкам, для образования наблюдаемой изотопной аномалии требуется распад лишь одной трети метана, связанного в форме кристаллогидратов.
Кристаллогидраты — это специфические соединения воды и углеводородов, в которых газы входят в полости структуры льда. Они становятся неустойчивы при повышении температуры и могут разлагаться взрывным образом.
Как и в большинстве климатических изменений, причинно-следственная связь в данном случае не ясна. Кристаллогидраты становятся неустойчивы с повышением температуры, таким образом, их распад мог быть спровоцирован резким потеплением на планете. С другой стороны, метан — газ с сильным парниковым эффектом и увеличение его концентрации в атмосфере само по себе могло вызвать глобальное потепление.
Резкое повышение температуры на Земле, случившееся около 55,5 млн лет назад, когда средняя температура воздуха у поверхности Земли и температура верхних слоев океана выросла примерно на 5—8 °C, могло быть связано, по версии американских учёных, с падением кометы или метеорита[3][4][5][6].
Последствия
Термальному максимуму соответствуют масштабные изменения климата планеты и состава её верхних геосфер. Они отразились и на биосфере. На границе палеоцена и эоцена произошло значительное вымирание видов. Исчезли примитивные млекопитающие, им на смену пришли млекопитающие современного типа, все — в меньшем размерном классе. Тогда же вымерло от 30 до 40 % глубоководных фораминифер.
Особый интерес представляют седиментационные последствия этого события и то, как после него Земля возвращалась в нормальное состояние. Углеродная изотопная аномалия стала убывать по экспоненте и исчезла примерно за 150 тыс. лет. Это время сопоставимо с современным временем осаждения океанического углерода в осадочные породы. С углеродной аномалией сопряжено значительное увеличение осаждения биогенного бария, на основании чего С. Баинс и др. в 2000 году предположили, что продуктивность океанов увеличилась в ответ на усиление эрозионных процессов на континентах и увеличение сноса в океаны продуктов выветривания. Таким образом, палеоцен-эоценовый термальный максимум иллюстрирует не только резкое изменение температуры и состава атмосферы, но и механизм последующего отклика планеты, нивелирующего эти изменения.
См. также
Примечания
- ↑ Cai Li et al. Two Antarctic penguin genomes reveal insights into their evolutionary history and molecular changes related to the Antarctic environment (англ.) // GigaScience. — 2014. — P. 27. — DOI:10.1186/2047-217X-3-27. Архивировано 19 февраля 2015 года.
- ↑ Zachos J., Pagani M., Sloan L., Thomas E., Billups K. Trends, rhythms, and aberrations in global climate 65 Ma to present (англ.) // Science. — 2001. — Vol. 292, no. 5517. — P. 686—693. — DOI:10.1126/science.1059412. — PMID 11326091.
- ↑ Резкое потепление 55 млн лет назад могло быть связано с падением метеорита
- ↑ Comet may have struck Earth just 10 million years after dinosaur extinction, 2016.
- ↑ Установлена причина катастрофического изменения климата Земли
- ↑ Impact ejecta at the Paleocene-Eocene boundary
Ссылки
- Иващенко О. В. «Потепление глубинных вод Мирового океана и стабильность метангидратов» (недоступная ссылка)
- Подводные вулканы нагрели Землю 55 миллионов лет назад
 | Для улучшения этой статьи желательно: |
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .