Глубоко в ледяном щите Гренландии был обнаружен необычный химический сигнал, который долгое время вызывал споры среди специалистов. В центре внимания оказался резкий скачок содержания платины в ледяном керне, датируемом примерно 12 800 лет назад. Ранее это открытие рассматривалось как возможное свидетельство падения на Землю редкого метеорита или кометы.

Новые данные и альтернативные объяснения

Недавние исследования указывают на более земное происхождение этого явления. Считается, что пик содержания платины мог быть вызван извержением вулканической трещины в Исландии, а не космическим объектом.

Время появления этого сигнала совпадает с началом Молодого Дриаса — периода резкого похолодания, который длился примерно с 12 870 до 11 700 лет назад. В этот период температуры в северном полушарии значительно снизились, что произошло в момент, когда планета только начинала выходить из последнего ледникового периода. Определение причины этого внезапного изменения климата важно для понимания поведения климатической системы Земли в условиях стресса. Исследователи предполагают, что холодная фаза могла быть вызвана крупным вулканическим извержением в Германии или, возможно, извержением пока не идентифицированного вулкана.

Данные ледяных кернов

Записи в ледяных кернах показывают, насколько экстремальным был Молодой Дриас. В Гренландии температуры снизились более чем на 15°C по сравнению с современными значениями. В Европе леса уступили место тундре, а схемы выпадения осадков сместились на юг.

Долгое время основным объяснением похолодания считался массивный приток пресной воды от таяния североамериканских ледяных щитов, который нарушил океаническую циркуляцию и охладил климат. Альтернативная теория связывала событие с падением кометы или астероида над Северной Америкой.

Химический анализ и новые выводы

В 2013 году в рамках проекта Greenland Ice Sheet Project (GISP2) были обнаружены необычно высокие концентрации платины. Соотношение платины к иридию оказалось необычным: космические тела обычно содержат много иридия, но этот сигнал его не показывал. Химический состав также не совпадал с известными метеоритами или вулканическими материалами.

Некоторые специалисты предполагали, что пик платины может быть связан с необычным железосодержащим астероидом, другие — с извержением вулкана Лахер-Зе в Германии, которое произошло примерно в то же время и имеет характерный химический профиль.

Для проверки этой гипотезы были проанализированы 17 образцов вулканической пемзы из отложений Лахер-Зе. Измерения показали почти нулевое содержание платины, что исключило это извержение как источник платинового пика в Гренландии.

Более тщательный анализ временной шкалы показал, что пик платины произошёл примерно через 45 лет после начала Молодого Дриаса, то есть слишком поздно, чтобы быть причиной первоначального похолодания. Повышенный уровень платины сохранялся около 14 лет, что указывает на длительный процесс, а не на внезапное событие вроде падения метеорита или кометы.

Сравнение с другими геологическими материалами

Сравнение химии ледяных кернов с другими геологическими образцами показало наибольшее совпадение с конденсатами вулканических газов, особенно связанными с подводной вулканической активностью.

Вулканы Исландии способны вызывать трещинные извержения, которые могут длиться годами или даже десятилетиями, что соответствует 14-летнему платиновому сигналу. В период, предшествовавший Молодому Дриасу, усиленное таяние ледяных щитов снижало давление на земную кору, вероятно, способствуя росту вулканической активности в регионе.

Подводные и подледниковые извержения взаимодействуют с водой таким образом, что могут создавать необычные химические сигналы. Морская вода может удалять соединения серы, одновременно концентрируя металлы, такие как платина, в вулканических газах. Эти газы могут перемещаться по атмосфере и оседать на отдалённых ледяных щитах, включая Гренландию.

Подтверждение на примере более поздних извержений

Данные о более поздних извержениях в Исландии подтверждают эту идею. Извержение Катла в VIII веке вызвало 12-летний пик содержания металлов, таких как висмут и таллий, в ледяных кернах Гренландии. Извержение Эльдгья в X веке оставило сигнал кадмия. Хотя платина в этих случаях не измерялась, они показывают, что исландские вулканы способны переносить тяжёлые металлы на большие расстояния.

Поскольку пик платины произошёл после начала похолодания, он не был его причиной. Однако другие записи в ледяных кернах показывают крупный пик вулканического сульфата, совпадающий по времени с началом похолодания около 12 870 лет назад.

Влияние вулканической активности на климат

Это извержение, будь то Лахер-Зе или другой вулкан, выбросило в атмосферу столько серы, что это сопоставимо с самыми мощными извержениями в истории. Сера в стратосфере может отражать солнечный свет и охлаждать планету, вызывая такие эффекты, как расширение морского льда, изменение ветров и нарушение океанической циркуляции.

В период, когда климат Земли уже находился в хрупком переходе между ледниковыми и межледниковыми условиями, эта вулканическая активность могла вернуть систему в холодное состояние.

Значение для будущих исследований

Данное исследование было сосредоточено исключительно на платиновом сигнале и не рассматривало другие возможные свидетельства удара, такие как сферулы или чёрные маты. Тем не менее, на основании текущих данных наиболее вероятной причиной Молодого Дриаса считается крупное вулканическое извержение в северном полушарии.

Понимание того, как прошлые события вызывали резкие климатические изменения, важно для оценки будущих рисков. Хотя крупные метеоритные удары и мощные вулканические извержения редки в отдельные годы, они неизбежны на больших временных масштабах. Изучение реакции Земли в прошлом помогает лучше подготовиться к последствиям будущих глобальных потрясений.