Метан не был спасителем климата, как предполагалось для среднего периода истории Земли

Новое модельное исследование команды «Альтернативные Земли» (Alternative Earths) Института астробиологии NASA (Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США) опровергает давнюю гипотезу о ключевой роли метана в предотвращении глобального оледенения Земли в период между 1,8 млрд и 800 млн лет назад. В ту эпоху Солнце было на 10–15% тусклее, и для поддержания жидких океанов требовались мощные парниковые газы.

Долгое время считалось, что метан (CH₄), чья способность удерживать тепло в 34 раза выше, чем у CO₂, доминировал в атмосфере в первые 3,5 млрд лет истории Земли при почти полном отсутствии кислорода. Однако, как показало исследование, даже небольшое количество сульфата в океанах, появившееся с первым кислородом, резко ограничивало как производство, так и накопление метана в атмосфере. «Вы не можете получить значительное количество метана из океана, если в нём есть сульфат», — пояснила Стефани Олсон, ведущий автор статьи в PNAS.

Используя высокодетальную 3D-модель океана, учёные установили, что в исследуемый миллиард лет содержание метана в атмосфере не превышало 1–10 ppm (частей на миллион), что на порядки ниже прежних оценок (~300 ppm). Низкий уровень кислорода (менее 1% от современного) также не позволил сформироваться защитному озоновому слою, оставляя метан уязвимым для фотохимического разрушения. Это ставит перед наукой новый вызов: определить, какой именно «коктейль» из парниковых газов (водяной пар, закись азота, углекислый газ) спас планету от оледенения. Эти данные критически важны для оценки обитаемости экзопланет, где метан считается одним из ключевых биомаркеров.