Согласно результатам исследования, опубликованным в научном журнале Scientific Reports, этот вид аллигатора мог существовать примерно 230 тысяч лет назад - в эпоху среднего плейстоцена, который также называют ледниковым периодом.

Замедление круговорота течений в мировом океане и связанное с этим повышение его способности вбирать в себя углекислоту могло послужить одной из основных причин наступления последнего ледникового периода, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

"Во время этого периода огромные массы углерода попадали с поверхности океана на его дно в результате смерти планктона и других живых организмов, тонувших и растворявшихся в нижних слоях воды. Там этот углерод был заточен на протяжении многих тысяч лет из-за медленного круговорота течений", — заявила Эмма Фримэн (Emma Freeman) из Кембриджского университета   (Великобритания).

Фримэн и ее коллеги пришли к такому выводу,  изучая ископаемую "климатическую летопись" – залежи панцирей микроскопических водорослей-фораминифер, чьи останки накапливались на дне Атлантического океана на протяжении нескольких десятков тысяч лет.

Как объясняют ученые, скорость движения вод мирового океана отражается в том, как быстро останки планктона и других организмов накапливается на его дне, а также она влияет на доли различных изотопов в останках этих животных и в окружающей их воде и почве, к примеру, углерода и редкоземельного металла неодима.

Замеряя доли углерода на разных глубинах и в разных участках дна Аталантики, где залегают останки фораминифер времен ледникового периода, авторы статьи составили карту движения глубинных течений в океане 20-50 тысяч лет назад.

Эта карта показала, что в то время вода на большой глубине двигалась крайне медленно, в разы медленнее, чем сегодня. Схожая картина была получена другой группой климатологов, проводивших аналогичное исследование, но с использованием неодима.

Медленное движение воды в то время может объяснять то, почему на Земле наступил ледниковый период – низкая скорость движения "конвейера течений" говорит о том, что больше органики осаждалось на дне моря, что понижало уровень СО₂ в атмосфере и снижало силу парникового эффекта.

Пока ученые не понимают, почему произошло это замедление в круговороте течений и как скорость их движения впоследствии восстановилась. Сейчас Фримэн и ее коллеги пытаются понять это, изучая другие океанические отложения.

Источник: РИА Новости

Столкновение Индии и будущей Евразии, произошедшее примерно 50 миллионов лет назад, было причиной наступления последнего периода оледенения в истории Земли, заявляют геологи из MIT, опубликовавшие статью в журнале PNAS.

"Никто не сомневается в том, что тектоника управляет климатом, если смотреть на этот процесс с высоты в несколько десятков или сотен миллионов лет, но мы не знали, как мы можем увязать климат и геологию друг с другом и доказать, что это так. Мне кажется, теперь у нас есть первая в истории возможность связать масштабные тектонические изменения с тем, как менялся климат Земли", — заявил Оливер Ягоутц (Oliver Jagoutz) из Массачусетского технологического института в Бостоне (США).

Ягоутц и его коллеги полагают, что им удалось найти объяснение тому, почему примерно 50 миллионов лет назад, в начале эоцена, климат Земли резко поменял свою сущность, и наша планета перестала быть "миром-теплицей" с тропиками за полярным кругом и превратилась в наполовину оледеневший шар, которым она являлась в недавнем прошлом.

Причины этой трансформации Земли из "парника" в "ледник", которое ученые называют событием Азоллы, до сих пор не до конца ясны. Геологи знают, что примерно 49 миллионов лет назад доля СО₂ в атмосфере начала резко сокращаться, однако причина этого сокращения была предметом дискуссий – часть исследователей приписывала эту роль бурному росту водных папоротников из рода Azolla в Арктике и отложению их останков на дне, а другие считали, что в этом могли быть виноваты какие-то иные процессы, не связанные с биосферой.

Авторы статьи предложили теорию, которая объясняет наступление оледенения одной простой вещью – движением континентов и тем, что происходило с породами морского дна при их превращении в сушу в результате столкновения литосферных плит.

 Как объясняет Ягоутц, примерно 90 миллионов лет назад литосферная плита, находившаяся на дне моря Тетис, разделявшего Африку и Евразию, двигаясь на север, начала сталкиваться с соседней Евразийской плитой. Результатом этого стало появление целой цепочки вулканов, активно выбрасывавшей СО₂ в атмосферу. Эта углекислота стала основой "тепличного режима", которым наслаждались динозавры и флора мезозоя в меловом периоде.

 На этом движение Африканской плиты не остановилось, и через некоторое время, примерно 80-70 миллионов лет назад, ее морские породы вышли на сушу, в результате чего извержения прекратились, а на поверхности суши появились морские базальты и другие основные породы.

Эти породы, по словам ученых, обладают одним важным свойством – благодаря своей щелочной природе они хорошо поглощают СО₂ и тем самым понижают его долю в атмосфере. Благодаря этому рост СО₂ в атмосфере в конце мезозойской эры остановился.

Второе аналогичное событие произошло чуть позже, примерно 50 миллионов лет назад, когда Индия столкнулась с Евразийской плитой и ее морские породы стали сушей. Именно их выход на поверхность, как показывают расчеты Ягоутца и его коллег и данные раскопок, и послужил причиной того, почему климат Земли необратимым образом поменялся и на нашей планете наступил ледниковый период – в то время породы планеты поглощала в 10-20 раз больше СО₂, чем это делают они сегодня.

Как подчеркивают ученые, подобные "тектонические" изменения климата вряд ли играют какую-либо существенную роль в современном процессе роста глобальных температур. Тем не менее, их существование следует учитывать для объяснения различных аномалий, не укладывающихся в современные климатические модели.

Источник: РИА Новости

Исследователи из Университета Альберты (Канада) обнаружили в одном из ледников арктической Канады мох, выживший после 400-летнего пребывания подо льдом. Ледники, которые изучали Кэтрин Ла Фардж и её коллеги, в последнее время стали стремительно отступать, скорость их таяния с 2004-го равна примерно 3–4 метрам в год. При этом лёд освобождает территории, не знавшие солнечного света примерно с XVI века, то есть ледники образовались во время так называемого Малого ледникового периода, продолжавшегося до середины XIX столетия.

Мох, очнувшийся от подлёдного сна. (Фото Catherine La Farge / University of Alberta.)Поначалу исследователи решили, что обнаруженные ими на границе отступающего ледника образцы мха мертвы. Но потом среди омертвевших коричневых нитей удалось заметить свежие зелёные побеги. С помощью радиоуглеродного анализа было установлено, что мох оказался подо льдом примерно 400 лет назад, а освободился из заточения около 2 лет назад.

Разумеется, учёные попробовали «воскресить» мох в лаборатории. Для «воскрешения» не использовалось ничего необычное, только свет, вода и питательные вещества. Семь из двадцати четырёх образцов дали побеги, причём ожившие мхи относились к четырём разным видам.

Биологи подчёркивают, что новые побеги образовались вовсе не из спор, а именно что из оживших клеток, которые начали делиться. На Земле, конечно, есть организмы, которые могут переносить длительное обезвоживание из-за сильного охлаждения, но всё равно никто и предположить не мог, что растительные клетки мхов проснутся после нескольких сотен лет ледяной спячки!

Само собой, не только мхи предстали перед взором канадцев. На месте ледника были обнаружены цианобактерии и зелёные водоросли, причём попадались и совершенно новые виды.

Во многом именно от таких простых организмов (включая мхи) зависит теперь развитие экосистемы на месте ледника — те животные и растения, которые решат прийти на освободившиеся ото льда территории, благодаря мхам и водорослям окажутся не совсем на пустом месте.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Волки и медведи вполне современного облика входили в состав мамонтовой фауны вместе с саблезубыми тиграми и пещерными львами. Что помогло им остаться в живых, когда большие кошки Севера, привычная добыча и сами ландшафты "мамонтовой степи" канули в небытие?

Хищники ледникового периода По мнению палеонтологов Калифорнийского университета, разные хищники ледникового периода заметно отличались друг от друга в плане разнообразия добычи. "Мы обнаружили, что большие кошки были очень негибкими в отношении добычи по сравнению с волками и медведями, – рассказал аспирант Джастин Йекель. – Привычная добыча саблезубых тигров и пещерных львов к концу ледникового периода исчезла, нанеся сокрушительный удар и по этим видам, в то время как волки и медведи смогли переключиться на уцелевшую от вымирания добычу".

 Придти к этим выводам палеонтологам помог анализ стабильных изотопов, встреченных в ископаемых костях. Он дает возможность восстанавливать пищевые цепочки давно "вымерших" экосистем. В частности, ранее учеными уже были опубликованы наборы данных для шести различных регионов Арктики от Аляски до Западной Европы, позволяющие изучать взаимоотношения "хищник-жертва" в каждом из них. Как оказалось, рацион больших кошек был довольно однообразен и вдобавок совершенно идентичен во всех регионах. А вот медведи и волки разнообразили свою диету за счет местной фауны, включая в нее яков, лошадей, овцебыков, бизонов, оленей и мамонтов.

 "Во время последнего ледникового максимума и сразу после него многие хищники сосредоточили свое внимание на оленях карибу, которые прежде составляли довольно незначительную долю пищевых ресурсов, – рассказал Йекель. – Большие кошки и в Европе, и на Аляске, перешли почти исключительно на питание этими оленями. Аляскинские волки и медведи также оценили их, но в Европе все обстояло совсем не так".

 Здесь стоит напомнить, что вымершие арктические кошачьи морфологически были довольно похожи на своих современных родственников – львов. Бок о бок с ними жили медведи современного облика и гигантские короткомордые медведи, превышавшие величиной современных белых медведей. Эти последние стали единственным вымершим видом хищников, не специализированным на охоте на карибу.

 Между тем окончание последнего ледникового периода и повышение давления человека на экосистемы привело к исчезновению мамонтов и многих других крупных травоядных. Здесь-то волкам и медведям и пригодилась привычка охотиться на самых разных животных.

 "В наши дни волки специализируются на охоте на крупных травоядных, таких как олени и лоси. Но в палеонтологической летописи сохранились данные о том, что они намного более гибки в плане добычи. Просто окружающая их сегодня среда является довольно искусственной по отношению к той, в которой они формировались", – добавил Йекель.

 Его исследование показало также, что крупномасштабные модели взаимодействия "хищник-жертва" довольно сильно различались в разных регионах, но при этом оставались стабильными на протяжении длительного времени. Благодаря своей устойчивости сложившиеся экосистемы смогли пережить несколько волн оледенения, и только последний ледниковый период подвел черту под их существованием, пишет Terra Daily.

Источник: PaleoNews

В истории Земли было несколько периодов оледенения. Ледники медленно накатывались с севера, покрывая многометровой толщей почти все Северное полушарие. Потом льды внезапно таяли, но после непродолжительного потепления наступали вновь. По последним данным, резкие похолодания и потепления на нашей планете происходили из-за изменения параметров орбиты. Но оказывается, что такие изменения климата происходили не только из-за астрономических факторов. Профессор университета Миннесоты (Миннеаполис) Ларри Эдвардс, изучая сталагмиты и кораллы, выяснил, что существенное влияние на климат планеты и в те древние времена оказывал углекислый газ.

Ученые нашли одну из причин резких изменений климата на Земле По самой распространенной в современной геологии теории в истории планеты было четыре масштабных оледенения.

Последнее оледенение началось примерно 110 тыс. лет назад и закончилось 12 тыс. лет назад. За эти 100 тыс. лет произошло несколько максимумов увеличения ледников. Последний ледяной максимум произошел около 20 тыс. лет назад. Льды прочным панцирем накрыли большую часть Северной Америки, Скандинавию, север Европы и Восточно-Европейскую равнину, а также Альпы и Гималаи и южные районы Южной Америки и Австралии. Уровень океана при этом был тогда на 120--135 м ниже сегодняшнего.

В самом конце последнего ледникового периода, несмотря на рост температур, произошли два сильных «мороза»: древний дриас (14 700--13 400 лет назад) превратил почти всю Европу в тундру и после короткого потепления -- «молодой дриас» (12 800--11 500 лет назад) в течение считанных месяцев надолго заковал Европу в лед.

Почему оледенение было не одно, а несколько? Объяснений этого феномена великое множество. В 1864 году мастер на все руки и физик-самоучка шотландец Джеймс Кролл предположил, что регулярные изменения параметров орбиты Земли меняли количество солнечного света, попадавшего на нее в разные времена года. Чем меньше солнечного тепла было зимой, тем больше скапливалось снега. Который превращался в лед. Чем больше становились ледниковые покровы, тем Земля больше отражала света и тепла. Шотландец предполагал, что существовали и другие факторы, влияющие на климат, например, изменения океанических течений.

Хотя со временем стало ясно, что Кролл ошибался в датировании ледниковых периодов, его орбитальную теорию возродил в начале XX века сербский инженер-строитель Милутин Миланкович. Он в отличие от шотландского физика решил определить, как изменения орбиты влияли на количество солнечной энергии, получаемой Землей в северных широтах только не зимой, а летом. Он пришел к выводу, что более холодные зимы не оказывали существенного влияния на рост ледниковых покровов в отличие от более холодных летних периодов. Если выпавший зимой снег не таял летом, то это приводило к росту ледников. Когда же летом было много солнечного света и тепла, ледники уменьшались.

Миланкович провел не одно десятилетие за расчетами, при помощи которых он хотел установить воздействие на климат трех эффектов: прецессии (поворот земной оси под действием Луны, с периодом около 25 750 лет); нутации (вековых колебаний угла наклона земной оси к плоскости орбиты с периодом около 41 тыс. лет) и долгопериодических колебаний эксцентриситета планеты (отличие эллиптической орбиты от круговой) с периодом около 93 тыс. лет.

На труды Милутина Миланковича почти не обращали внимание до 60--70-х годов прошлого века, когда ученые задались целью установить точные временные рамки оледенений при помощи изотопов, содержащихся в морских отложениях. Вода, имеющая в своем составе более легкую разновидность кислорода, испаряется легче воды с более тяжелым изотопом. Значит, когда огромные объемы снега попадали в ледники, содержание тяжелого О-18 по отношению к более легкому О-16 в морской воде повышалось. Замеры изотопов в морских отложениях показали, что ледниковых периодов в истории планеты было не четыре, а десятки. Более того, наступление и отступление ледников обычно совпадало с изменениями орбиты. Это открытие, казалось, доказывает правильность теории Миланковича.

Но не все так просто. Сейчас известно, что ледяные покровы начали появляться около 30 млн лет назад по мере того, как снижался уровень двуокиси углерода. Примерно 2,5 млн лет назад, когда стало еще прохладнее, возник удивительный цикл, в ходе которого огромные ледники начали медленно расползаться по всему Северному полушарию.

Сначала эти оледенения были относительно небольшими по масштабам и происходили примерно каждые 41 тыс. лет, т.е. совпадали с изменениями в наклоне оси Земли. Однако немногим менее 1 млн лет назад этот ритм изменился -- началась серия более сильных ледниковых периодов, которые длились по 100 тыс. лет. Это очень удивительно, потому что, хотя параметры орбиты Земли изменились совсем незначительно с периодами 95 тыс. и 125 тыс. лет, эти изменения оказывали куда более слабое влияние на климат по сравнению с другими орбитальными циклами.

Почему в результате незначительных изменений солнечной активности летом начались более сильные оледенения? Этот вопрос заставил ряд ученых искать альтернативу главной орбитальной теории. Было предложено немало объяснений. В соответствии с одной из них наша Земля временами проходит через межпланетные облака пыли, которые задерживают солнечные лучи. Другое объяснение -- изменение активности Солнца.

Исследования образцов льда из Антарктиды, однако, указывали на другую причину. Они свидетельствовали о сильной корреляции между температурой воздуха и содержанием парниковых газов в атмосфере. Прежде всего углекислого газа. Эта зависимость давала частичный ответ на загадку 100-тысячелетних циклов: небольшие изменения солнечной активности могли многократно усиливаться за счет увеличения содержания углекислого газа. С другой стороны, в датировке этих событий была такая путаница, что говорить о том, какое событие было причиной, а какое -- следствием, крайне трудно.

Для того чтобы понять, что же произошло на самом деле, требовались точные данные, особенно в датировке окончаний ледниковых периодов. Ларри Эдвардс, занимавшийся этим вопросом четверть века, уверен, что, хотя образцы льда с морскими отложениями и фиксируют последовательность событий, точно датировать их крайне трудно.

Тогда Эдвардс решил исследовать кораллы. Поскольку они растут на мелководье, они могут рассказать, как в ледниковые периоды поднимался и опускался уровень воды в океане.

Ларри Эдвардс с коллегами обнаружил резкие подъемы уровня моря во время окончания двух последних ледниковых периодов, но ученые не смогли определить даты более ранних оледенений, потому что не сумели найти чистые образцы более древних кораллов. В середине 90-х годов прошлого века профессор Эдвардс решил исследовать еще один вид известняковых «часов» -- сталагмиты. Эти минеральные образования растут десятки тысяч лет по мере того, как капли воды, насыщенные карбонатом кальция, испаряются. Так же, как в случае с кораллами, каждый слой сталагмитов можно точно датировать по соотношению содержания урана и тория.

Дело оставалось за малым -- найти пещеры, в которых бы имелись как можно более древние и хорошо сохранившиеся сталагмиты. На помощь пришел случай. В 1993 году китайский мальчишка, играя в футбол недалеко от Нанкина, провалился как раз в такую пещеру. В пещере, названной Хулу, кроме двух скелетов доисторических людей, оказались и нужные сталагмиты.

В сталагмитах также, как и в морских отложениях, сохраняются изотопы кислорода, по которым можно получить представление об объемах выпавшей на землю воде. Профессор Нанкинского университета Йонжин Ван датировал находки в пещере Хулу. Полученные данные говорили о том, что на момент окончания четырех последних оледенений интенсивность дождей была невысокая. Скорее всего таяние льдов повлияло на циркуляцию воды в океанах и вызвало очень глубокие изменения в климате в региональном масштабе. Кроме этого, изучая сталагмиты, стало возможным определить точную датировку всех событий, произошедших во время окончания четырех последних ледниковых периодов.

В каждом из этих периодов количество солнечной энергии имело несколько пиков и спадов вследствие объединенного воздействия всех орбитальных изменений. Эти колебания постепенно затухают и после четырех-пяти циклов, когда кривая солнечной энергии начинает вновь идти вверх, после чего оледенение заканчивается. Такая закономерность наблюдается в окончаниях всех четырех последних ледниковых периодов. Все дело, оказывается, в том, что ледники очень чувствительны к изменениям инсоляции.

Ответ найден? Как бы не так! Если для таяния льдов достаточно относительно небольшого увеличения солнечной энергии, то почему таяние происходило не каждый раз, когда Солнце становилось активнее, т.е. во время первого же пика, а ледники начинали активно таять лишь после четвертого или пятого колебания?

Ответ кроется в пикообразном графике оледенений. В целом ледяной покров растет в течение всего ледникового периода и достигает максимального размера перед самым его окончанием. Это позволяет предположить, что дело в гигантских размерах ледников. Чем больше становятся ледники, тем они становятся тяжелее и глубже продавливают континентальную кору. По мере проседания коры большая часть ледника оказывается ниже уровня моря. Лед же, лежащий на дне морей и океанов, как сейчас в Западной Антарктиде, намного уязвимее во время потепления.

Исследование Ларри Эдвардса также показало, что содержание углекислого газа начинало расти одновременно с таянием ледников и ускоряло этот процесс. Хотя раньше считалось, что уровень углекислого газа увеличивался за тысячи лет до потепления.

Таяние такого количества льда могло изменить циркуляцию океана. Когда начали таять льды Лорентид, огромного ледника, покрывавшего почти всю Северную Америку, громадные объемы воды и льда хлынули в Северную Атлантику. Пресная вода уменьшала плотность поверхностного слоя, не давая ему погружаться на глубину, и таким образом остановила циркуляцию воды Атлантики, изменив направления океанических течений.

Вследствие этого менялось перераспределение тепловой энергии на планете. Если на север переносится меньше тепла, то южные океаны стали нагреваться сильнее. Поскольку углекислый газ хуже растворяется в теплой воде, то этот газ стал насыщать атмосферу.

Итак, льды росли в размерах до тех пор, пока не достигали предела прочности и стабильности. В тот момент любое, даже самое незначительное увеличение количества солнечной энергии было способно вызвать их таяние. По мере таяния льдов еще больше пресной воды попадало в Атлантику, прекращалась циркуляция воды в океане, и происходило еще большее насыщение атмосферы углекислым газом. Увеличение количества солнечной энергии и изменение температуры вследствие изменения концентрации углекислого газа приводило к тому, что лед таял очень быстро, в течение нескольких тысяч лет.

Теория Ларри Эдвардса звучит вполне логично, но в ней тоже пока много необъясненного. Самая большая загадка -- образцы кораллов с Таити. Если ученые правильно определили их возраст, то уровень моря начал подниматься на несколько тысяч лет раньше датируемого китайской пещерой окончания ледникового периода (приблизительно 130 тыс. лет назад).

Эта и другие нестыковки дали основание некоторым ученым предположить, что открытия, связанные с оледенениями, еще не закончились. Ученые, например, слишком сильно увлеклись северными широтами (выше 65 сев. широты), но ведь на климат могут влиять и другие способы перераспределения солнечной энергии, которые могли происходить и в тропиках, и в Южном полушарии.

Еще одна загадка -- почему продолжительность климатических циклов неожиданно выросла с 41 тыс. лет до 100 тыс. лет. Возможно, это связано с общей причиной оледенений -- постепенно уменьшающимся содержанием углекислого газа в атмосфере. В самом начале ледникового периода климат мог быть еще достаточно теплым, и дополнительной солнечной энергии могло хватать для того, чтобы растапливать лед каждый раз, когда наклон земной оси достигал максимального значения. По мере падения содержания двуокиси углерода в атмосфере и понижения температуры, возможно, наступал тот предел, за которым только изменение наклона оси уже было недостаточно для того, чтобы растопить весь лед. Оледенения начали «перескакивать» через один-два цикла, т.е. лед таял лишь тогда, когда его становилось очень много.

Источник: Время новостей

Около 450 млн лет назад, в конце ордовикского периода, Земля пережила второе по своим масштабам массовое вымирание: исчезло более 75% морских видов. Точная причина катастрофы неизвестна, но Сет Финнеган из Калифорнийского технологического института (США) и его коллеги обнаружили новые свидетельства в пользу того, что это событие было связано с охлаждением климата.

Канадский остров Антикости, на осадочных породах которого (в числе прочих) учёные основывали своё исследование. (Фото junksnowgirl.) В то время, напомним, Северная Америка находилась на экваторе, а основная часть остальной суши составляла суперконтинент Гондвану, простиравшийся от экватора до Южного полюса.

С помощью нового метода измерения древних колебаний температуры исследователи смогли найти намёки на сроки и масштабы оледенения и его влияния на температуру океана в районе экватора.

То, что вымирание произошло во время ледникового периода, когда огромные ледники покрыли бóльшую часть территории, являющейся ныне Африкой и Южной Америкой, сильно осложняет оценку роли климата. Очень трудно провести различие между изменениями температуры и размеров континентального ледяного щита. Оба фактора могли вызвать массовое вымирание: снижение температуры воды несовместимо с привычками многих видов, а замораживание больших объёмов воды осушает океаны.

Обычный метод определения древней температуры предполагает измерение соотношения изотопов кислорода в минералах, содержащихся в морских осадочных породах. Соотношение зависит от температуры и концентрации изотопов в океане, поэтому узнать о температуре можно только в том случае, если известна концентрация изотопов. Но ледники преимущественно захватывают один из изотопов, что снижает его концентрацию в океане. Никто не знает, насколько большими были древние ледники, и концентрацию изотопов определить чрезвычайно трудно. Поэтому до сих пор не существовало надёжного способа узнать температуру воды во время ледниковых периодов позднего ордовика.

В лаборатории Джона Эйлера был разработан новый метод, которому не нужны изотопы кислорода в морских отложениях. Он позволяет измерять древнюю температуру по скоплению тяжёлых изотопов в окаменелостях: повышенные температуры заставляют изотопы связываться несколько хаотично, в то время как низкие температуры приводят к более упорядоченной агрегации.

В результате удалось показать, что с массовым вымиранием совпало ускорение климатических изменений. За сравнительно короткий период температура поверхностных вод в тропиках снизилась на 5 ˚C, а объём ледников Гондваны достиг 150 млн км³ (больше, чем размеры ледников, покрывавших Антарктиду и значительную часть Северного полушария во времена последнего ледникового периода 20 тыс. лет назад).

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Исследователи из Университета Альберты (Канада) установили, что влияние северных торфяников на доисторическую летопись климатических изменений было переоценено...

А это торфяники Северной Ирландии. (Фото Yvonne Mc.) ...Что, впрочем, не отменяет необходимости пристального наблюдения за обширными северными болотами в условиях нынешней глобальной тенденции к потеплению.

Северные торфяники — заболоченная смесь мёртвого органического материала и воды — охватывают более 4 млн км², в основном в субарктических регионах Канады и России. Они поглощают атмосферный углерод в форме углекислого газа, но при разложении старого торфа выделяется большое количество другого парникового газа — метана.

Альберто Рейес и Колин Кук начали своё исследование с радиоуглеродной датировки древних торфяников — тех пионеров, которые колонизировали северные регионы в конце последнего ледникового периода во время быстрого глобального потепления. Тогда, десять тысяч лет назад, атмосферная концентрация парниковых газов резко возросла, и это позволило ряду учёных предположить, что северные торфяники были важным (если не главным) источником выбросов метана.

Однако канадские исследователи смогли показать, что торфяники пришли на север по крайней мере на 500–1 000 лет позже этого события. Вероятно, за скачкообразное увеличение объёма атмосферного метана отвечали тропические болота.

Вот вам ещё один пример того, насколько сложно судить о планете вообще и северных торфяниках в частности.

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Последний большой ледниковый период начался около 120 тыс. лет назад. Один язык толщиной местами более трёх километров охватил практически всю Канаду и даже добрался до Манхэттена. Другой распространился по большей части Сибири и Северной Европы, остановившись лишь близ Лондона. Обширные районы превратились в тундры и пустыни, ибо на планете стало суше. Уровень моря опустился на 120 м ниже сегодняшнего: Великобритания и Ирландия были частью континентальной Европы, Австралия, Тасмания и Новая Гвинея составляли единый материк под названием Сахул.

Первый этап великой оттепели: в Северном полушарии становится чуть более солнечно, и в Атлантику попадает огромное количество талой воды. (Здесь и ниже инфографика NewScientist.)Затем, около 20 тыс. лет назад, началась великая оттепель. В течение 10 тыс. лет среднемировая температура выросла на 3,5 ˚C, и основная часть льда растаяла. Низменные районы затопило: образовались Ла-Манш и Северное море, нашим предкам пришлось покинуть поселения, бывшие некогда прибрежными.

В чём же причина столь резкой трансформации планеты?

В 1830-х годах один из основоположников гляциологии Луи Агассис заметил, что характерные следы движения ледников (например, царапины на породе и эрратические валуны — камни, которые оттащило далеко от места происхождения) можно обнаружить вдали от современных ледников. Вскоре стало ясно, что планета пережила целый ряд ледниковых периодов

Второй этап: талая вода останавливает Атлантическую циркуляцию, Север замерзает, на Юге теплеет ещё сильнееЧто заставляло лёд приходить и уходить? В 1864 году шотландский климатолог Джеймс Кролл выдвинул гипотезу о том, что изменения в количестве солнечного света, достигающего Земли, связаны с колебаниями орбиты планеты. Он также предположил, что это влияет на механизмы обратной связи: теплоотражающие снег и лёд тают, меняются морские течения.

Кролл ошибся во многих деталях, но был на верном пути. В начале XX века сербский астроном Милутин Миланкович рассчитал изменения орбиты Земли за 600 тыс. лет и пришёл к выводу, что именно увеличение яркости летнего солнца в Северном полушарии становилось главным фактором потепления. Современники не приняли эту идею, и лишь в 1970-х исследования донных отложений показали, что наступление и окончание ледниковых периодов совпадает с так называемыми циклами Миланковича.

Но это не решило всех загадок. Начать с того, что вариативность солнечного излучения, достигающего планеты, невелика. Даже если учесть, что в результате таяния снега и льда Земля поглощает больше тепла, этим нельзя объяснить окончание ледникового периода. Более того, когда летнее солнце становится ярче в Северном полушарии, Южное получает меньше излучения. Кстати, Кролл из-за этого предположил, что когда север замерзает, то юг оттаивает, и наоборот. Но в действительности весь мир нагревается примерно в одно и то же время.

Казалось, разгадку удалось получить в 1980-х годах, когда керны льда Антарктиды показали удивительно сильную корреляцию между атмосферным уровнем углекислого газа и температурой. Если в Северном полушарии вскоре после начала оттепели стала расти концентрация углекислого газа, этим можно объяснить потепление и в Южном. Однако примерно десять лет назад стало ясно, что Антарктика начала нагреваться за несколько сотен лет до роста уровня двуокиси углерода. Выходит, что, хотя углекислый газ, без сомнения, внёс вклад в парниковый эффект, он не был первопричиной.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Проведённое Университетом штата Аризона и Колорадским университетом (оба — США) компьютерное моделирование культурного и биологического развития гомининов в ответ на изменение климата во время последнего ледникового периода дало любопытный результат.

Результат моделирования: синими точками обозначено расселение человеческих групп, красными — неандертальцев, жёлтыми — смешанных группРечь идёт об охотниках-собирателях позднего плейстоцена (128–11,5 тыс. лет назад) Западной Евразии.

Моделирование обратной связи трёх эволюционных систем — культурной, биологической и экологической — показало, что неандертальцы вымерли вовсе не потому, что были менее приспособлены или глупы, а как раз из-за того, что владели столь же сложными формами поведения, что и человек современного типа. Стали, так сказать, жертвами собственного успеха. Чем не сенсация?

В модель закладывались в том числе археологические данные, которые свидетельствуют о том, что в Западной Евразии на протяжении 100 тыс. лет мобильность гомининов со временем увеличивалась — вероятно, в ответ на изменения окружающей среды. И неандертальцы, и предки современных людей в поисках пищи заходили всё дальше и дальше.

Неандертальцы при этом проявляли чудеса поведенческой адаптивности и, встретившись с более многочисленными людьми, судя по данным моделирования, попросту подстроились к новому соседу, а люди увидели в неандертальцах (благо те были достаточно развиты) прекрасных партнёров (в том числе сексуальных). В результате неандертальцы были ассимилированы, а не убиты, не съедены и не вытеснены. Любопытно, что модель предсказала именно ту долю неандертальского генома в человеческом, которую на деле обнаружили учёные.

Исследователи утверждают, что разработанный ими метод моделирования имеет далекоидущие последствия.

Результаты исследования опубликованы в журнале Human Ecology.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА

Первые растения, заселившие сушу, не просто оживили серый доисторический пейзаж. Они резко ускорили естественный распад обнажённых пород и выкачали столько диоксида углерода из атмосферы, что климату оставалось лишь скатиться в обширный ледниковый период.

Около 455 млн лет назад оледенение, возможно, вызвали растения, подобные этим современным мхам. (Фото Michael Lüth / USDA.)Около 460 млн лет назад атмосферная концентрация СО₂ была в 14–22 раза выше сегодняшней, а среднемировая температура — примерно на 5 ˚С (Солнце в то время светило на 6% слабее, поэтому парниковые газы не имели нынешнего эффекта). Климатические модели показывают, что сильное оледенение в ту эпоху могло произойти только в том случае, если уровень СО₂ снизился где-то в восемь раз. Именно это и обнаружил Тим Лентон из Эксетерского университета (Великобритания).

Около 455 млн лет назад на Земле начался период, продолжавшийся примерно 10 млн лет, в течение которого планета пережила два больших оледенения. В то время суперконтинент Гондвана находился в районе Южного полюса — там или примерно там, где сейчас Антарктида. В самый разгар оледенения основная часть суперконтинента, в том числе области, которые сейчас составляют Африку и Южную Америку, были покрыты льдом. Это, возможно, сыграло большую роль в массовом вымирании видов, которые перед этим процветали в мелководных морях, омывавших сушу.

Учёных уже давно удивляют те морозы. Химическое выветривание силикатных пород (то есть реакции, протекающие между обнажениями пород и кислыми дождями или кислородом, а также другими атмосферными газами) чересчур медленно выводило углекислый газ из атмосферы. Нынешние геохимические модели показывают, что этот процесс не объясняет два внезапных оледенения.

Г-н Лентон и его коллеги предполагают, что причина — в эволюции сухопутных растений, и у них есть тому лабораторное подтверждение. Учёные поместили образцы гранита и андезита — обыкновенных силикатных пород, охлаждённых из расплавленного материала, — в герметичные сосуды вместе с современными видами мха и оставили на 130 дней. Считается, что мхи похожи на первые сухопутные растения, поскольку не имеют так называемых сосудистых тканей, отвечающих за циркуляцию воды по всему организму. Такие бессосудистые растения могли существовать лишь во влажной среде. В другой набор ёмкостей были помещены только породы и вода.

Наличие мха увеличило выветривание кальция из андезитов в 3,6 раза, а магния — в 5,4. Исследователи ввели эти цифры в модели, которые предполагали, что сухопутные растения покрывали более 15% земной поверхности (приблизительно столько занимают сегодня водно-болотные угодья, которые прекрасно подходят мху). Получилось, что за 15 млн лет (475–460 млн лет назад) уровень CO₂ должен был упасть примерно в 8,4 раза. Этого достаточно для сильного оледенения.

    В лабораторных экспериментах мох также увеличил скорость выветривания железа и фосфора из гранита — в 60 и 170 раз соответственно. Поступление этих питательных веществ должно было привести к усилению роста растений на суше, хотя значительная часть этих веществ, скорее всего, оказалась в морях и была усвоена водорослями в мелкой воде. Это объясняет две другие геологические аномалии той эпохи — большое количество прибрежных сланцевых отложений, богатых органикой, и необычайно высокую долю углерода-13 в горных породах.

    Если первое из оледенений, вероятно, было вызвано бессосудистыми растениями вроде мхов и печёночников, то второй ледниковый период, который начался около 445 млн лет назад, возможно, стал результатом возникновения и распространения сосудистой флоры. Она не была ограничена влажной средой и могла выкачать углекислый газ из атмосферы ещё быстрее, появившись всего около 450 млн лет назад.

    Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.

Источник:  КОМПЬЛЕНТА