Углеродный цикл до появления человека

Два исследования Северо-Западного университета, опубликованные в Nature Geoscience, раскрывают новые взаимосвязанные данные о причинах крупномасштабных изменений в углеродном цикле около 100 миллионов лет назад. Учёные пришли к выводу, что массивная вулканическая активность выбросила в атмосферу диоксид углерода и серу, что существенно повлияло на углеродный цикл, уровень кислорода в океанах, а также на морские растения и животных.

Обе команды изучали богатые органикой осадочные породы из Западного внутреннего моря — древнего шельфа, простиравшегося от Мексиканского залива до Северного Ледовитого океана. Целью было понять причины опустошительного события 94,5 млн лет назад, когда уровень кислорода в океанах упал настолько низко, что погибла треть морской жизни. Первое исследование показало, что перед этим резким падением уровня кислорода произошло огромное увеличение содержания сульфатов в океане, вызванное, по мнению учёных, вулканизмом. Избыток сульфатов привёл к обогащению фосфором, что позволило размножиться фитопланктону. Его последующее отмирание и разложение истощило запасы кислорода в океане.

Второе исследование было посвящено проверке гипотезы о том, что масштабное захоронение органического углерода в этот период вызвало снижение уровня CO₂ в атмосфере. Изучая ископаемый растительный кутикул, исследователи обнаружили, что до начала аноксии океана уровень CO₂ в атмосфере вырос примерно на 20%, что согласуется с вулканической активностью. Также были зафиксированы два эпизода заметного снижения CO₂ — до 200 ppm — во время ранней фазы захоронения углерода, что подтверждает гипотезу о его изъятии.

«Эти два взаимодополняющих исследования дают гораздо более чёткую картину того, как углеродный цикл Земли был драматически нарушен катастрофическими природными событиями в далёком прошлом», — отметил соавтор обеих работ Брэдли Сагеман. Он подчеркнул, что хотя эти события развивались сотни или тысячи лет, масштабы изменений, например, в уровне CO₂, сопоставимы с изменениями за последние 150 лет, вызванными влиянием человека, что демонстрирует колоссальное ускорение современного углеродного цикла.