Вулканы связаны с изменениями климата Земли на протяжении миллионов лет

Новое исследование в выпуске журнала Science от 22 апреля показывает, что вулканическая активность, связанная с движением континентальных плит, может быть причиной климатических сдвигов от тёплых периодов к холодным на протяжении десятков и сотен миллионов лет в течение большей части истории Земли. Исследование, проведённое учёными из Школы геонаук Джексона Техасского университета в Остине, объясняет, почему планета колебалась между периодами оледенения и эпохами, свободными ото льда даже в полярных регионах.

Ведущий исследователь Райан Маккензи сообщил, что команда обнаружила: периоды более высокой активности вулканов вдоль континентальных островных дуг за последние 720 миллионов лет совпадали с более тёплыми («парниковыми») условиями. И наоборот, периоды пониженной активности таких вулканов совпадали с холодными («ледниковыми») условиями. Континентальные вулканические дуги, подобные Андам, формируются в активных континентальных окраинах в зонах субдукции, где магма взаимодействует с углеродом в земной коре, высвобождая при извержениях диоксид углерода (CO₂) в атмосферу.

Используя данные почти 200 опубликованных работ, а также собственные полевые исследования, учёные создали глобальную базу данных для реконструкции вулканической истории континентальных окраин. Они проанализировали уран-свинцовые возрасты кристаллизации циркона — минерала, который образуется преимущественно в условиях континентального вулканизма, — примерно в 120 000 зерен из образцов по всему миру. «Мы обнаружили, что во время интервалов высокой продуктивности циркона у нас парниковые условия, а по мере её снижения мы видим переход в ледниковые условия», — пояснил Маккензи.

Как отметил соавтор Брайан Хортон, более холодные ледниковые периоды коррелировали со временем сборки суперконтинентов, когда континентальный вулканизм был ослаблен. Более тёплые парниковые периоды соответствовали распаду континентов, когда такой вулканизм усиливался. Таким образом, исследование указывает, что основным драйвером долгосрочного климата Земли было количество CO₂, поступающего в атмосферу, а не удаляемого из неё.