Как тектоника и астрономические циклы формировали климат позднего палеозоя
Исследовательская группа под руководством академика Цзинь Чжицзюня из Института энергетики Пекинского университета выявила, как взаимодействие между тектонической активностью Земли и астрономическими циклами совместно формировало климат и углеродный цикл планеты в эпоху позднего палеозоя (360–250 миллионов лет назад, или 360–250 Ma). Результаты опубликованы в Nature Communications в статье «Взаимодействие тектонических и астрономических факторов в формировании климата и захоронения органического углерода в позднем палеозое», предлагая новое понимание климатической системы глубокого времени.
В период между 360 и 250 Ma Земля претерпела драматические преобразования. Континенты слились в суперконтинент Пангею, ледники распространились по обширным регионам, а мощные толщи угля и органически богатых пород начали формировать материалы, которые позже станут сегодняшними ископаемыми видами топлива. Учёные давно знали, что как тектоническая активность (например, вулканические извержения и горообразование), так и астрономические циклы (изменения орбиты и наклона Земли) влияли на эти события, но то, как эти два фактора работали вместе, оставалось неясным.
Исследователи разделили поздний палеозой на три основные тектонические фазы, используя реконструкции плит, геохимические данные и моделирование углеродного цикла. Они выявили периоды повышенной активности (~360–330 Ma и 280–250 Ma), отмеченные быстрым спредингом и субдукцией, вулканизмом и климатической нестабильностью, и среднюю фазу (330–280 Ma) относительного тектонического затишья со сниженным выбросом CO₂, более низкими температурами и стабильным климатом.
Астрономические сигналы в осадочных породах были наиболее чёткими во время спокойной фазы, когда орбитальные циклы сильно влияли на температуру и осадки, но становились скрытыми в активные фазы из-за всплесков вулканического CO₂. Моделирование подтвердило, что уровень CO₂ выступал в роли основного усилителя климатических колебаний, связывая тектонические силы с глобальным климатическим балансом.
Эта работа меняет представления учёных о древней климатической истории и показывает, как внутренние процессы Земли и космические циклы всегда работали совместно. Исследование даёт новую перспективу для понимания механизмов долгосрочной регуляции углеродного цикла и предоставляет важную историческую аналогию для современных климатических исследований.