Ртуть указывает путь: новое исследование раскрывает влияние древних вулканов на окружающую среду

Исследователи из Университета штата Пенсильвания и Оксфордского университета разработали новый метод оценки выбросов углерода из крупных магматических провинций (LIP) — масштабных вулканических событий, длящихся миллионы лет. Метод основан на анализе избыточной ртути в горных породах, что позволяет оценить, сколько и как быстро углерода попало в атмосферу в древности. Результаты опубликованы в журнале Nature Geoscience.

Это открытие важно для понимания связи между вулканизмом, массовыми вымираниями и резкими изменениями климата в истории Земли. Учёные проанализировали керны, охватывающие 20 миллионов лет ранней юры, и обнаружили пик содержания ртути во время пика активности провинции Кару-Феррар и связанного с ней тоарского аноксического события около 185 млн лет назад. Однако общий объём выбросов углерода, оценённый по данным о ртути, оказался значительно ниже, чем предсказывали углеродные модели для объяснения наблюдаемых экологических изменений.

Это несоответствие указывает на ключевую роль положительных обратных связей в системе Земли. «Это показывает, что существуют ответные реакции земной системы, которые усугубляют эффекты от углерода, выброшенного вулканами», — пояснила ведущий автор исследования Изабель Фендли. Первоначальное потепление от вулканов могло запустить климатические и экологические процессы (например, таяние гидратов метана), которые, в свою очередь, вызвали дополнительное потепление. Современные модели углеродного цикла могут недооценивать эффект от заданного объёма выбросов.

Метод использует тот факт, что ртуть выделяется в виде газа при извержениях, но в доиндустриальную эпоху редко встречалась в окружающей среде в высоких концентрациях. Учёные научились пересчитывать изменения концентрации ртути в породах в объём газовых выбросов, а затем — в выбросы углерода, используя соотношение, характерное для современных вулканов. Уникальные данные были получены из керна скважины Мохрас в Уэльсе (Великобритания), который предоставил хорошо датированную летопись за миллионы лет.