Метан может быть ответом на вопрос 56-миллионной давности

Выброс огромного количества углерода из гидратов метана, замороженных под морским дном 56 миллионов лет назад, может быть связан с крупнейшим изменением глобального климата со времен падения астероида, предположительно погубившего динозавров, на 9 миллионов лет ранее. Новые расчеты исследователей из Университета Райса показывают, что этот долгое время вызывавший споры сценарий вполне возможен.

Температура Земли поднялась на целых 6 °C, что повлияло на планету на срок до 150 000 лет. Во время палеоцен-эоценового термического максимума (ПЭТМ) 56 миллионов лет назад экосистема изменилась, и многие виды вымерли, когда в океан и атмосферу было выброшено не менее 2500 гигатонн углерода, в конечном итоге в форме CO₂. Новое исследование в Nature Geoscience предполагает, что, хотя содержащие метан газогидраты — «горящий лед» — занимали до ПЭТМ лишь узкую зону осадков, их запасы могли быть такими же, как и сейчас.

Это вызывает опасения, поскольку продолжающееся сжигание ископаемого топлива может когда-нибудь запустить очередную петлю обратной связи, нарушив стабильность гидратов метана под океаном и в вечной мерзлоте, что приведет к выбросу больших объемов метана — более мощного парникового газа, чем CO₂. «Нет ни кратера, ни сажи, ни свидетельств горения торфа», — отметил соавтор работы Джеральд Диккенс, указывая на слабость альтернативных гипотез о причинах ПЭТМ.

Ключевой момент нового исследования — разрешение парадокса: в более теплых океанах до ПЭТМ зона стабильности гидратов была тоньше, но в ней могло содержаться не меньше метана. «Критики говорили: "Нет, этого не может быть. Было теплее; не могло быть больше гидрата метана"», — говорит соавтор Джордж Хирасаки. Однако численное моделирование показало, что в более теплых океанах было меньше растворенного кислорода, что ускоряло образование метана. С меньшим количеством кислорода, потребляющего органику, больше ее достигало дна, где микробы в более теплых условиях работали быстрее. «Тепло ускоряет процессы», — пояснил Диккенс.

Таким образом, меньшая по объему зона могла содержать аналогичное количество гидрата метана за счет более быстрого «производства и упаковки» в течение миллионов лет. «Я всегда думал об этом слое как о конденсаторе в цепи. Он заряжается медленно, а разрядиться может быстро — и потепление является спусковым крючком. Возможно, это происходит прямо сейчас», — сказал Диккенс.

Понимание событий ПЭТМ крайне важно, поскольку количество углерода, которое человечество добавит в цикл к 2500 году, сравнимо с масштабами того древнего выброса, но произойдет это в геологическом масштабе почти мгновенно. «Мы рискуем воспроизвести это крупное событие выброса углерода, но быстрее, сжигая ископаемое топливо, и оно может быть серьезным, если снова будет запущена диссоциация гидратов», — заключил ведущий автор Гуаншэн Гу.