Первые растения спровоцировали ледниковые периоды

Новое исследование показывает, каким образом появление первых растений 470 миллионов лет назад вызвало серию ледниковых периодов

Исследование возглавили ученые из университетов Эксетера и Оксфорда, и его результаты были опубликованы в журнале Nature Geoscience.

Целью команды было понять и идентифицировать воздействие, которые первые наземные растения оказывали на климат во время ордовикского периода ранней истории 444 миллиона лет назад. В этот период климат постепенно охлаждался, в конце концов началась серия ледниковых периодов. Это глобальное похолодание климата было вызвано быстрым и мощным сокращением атмосферного углерода, который, как теперь объясняет исследование, появился на планете благодаря растениям.

Среди первых растений, которые появились на Земле, были прародители мхов, распространившихся сегодня всюду на Земле. Новое исследование показывает, что для роста и развития этим мхам необходимы были полезные ископаемые, такие как кальций, магний, фосфор и железо, которые они получали из скалистых пород. Таким образом, растения фактически вызвали сдвиг химического круговорота на поверхности Земли. Это оказало существенное влияние на глобальный углеродистый цикл и впоследствии на климат. Ученые также считают, что это, возможно, также привело к массовому исчезновению морской флоры и фауны.

Исследование предполагает, что первые растения инициировали сдвиг ионов кальция и магния от кремниевых скал, таких как гранит. В ходе этого процесса углекислый газ был вытеснен из атмосферы, в то время как в океане формировались карбонатные горные породы. Эти процессы вызвали глобальное снижение температур приблизительно на пять градусов Цельсия.

Кроме того, атмосферному влиянию подверглись такие нутриенты, как фосфор и железо от скал, вследствие чего первые растения переместились в океаны, что повысило жизнедеятельность под водой и стало причиной возникновения органических углеродистых отложений. Из-за этого из атмосферы было вытеснено еще больше углерода, что еще более охладило климат - еще на два-три градуса Цельсия. Этот этап, возможно, также оказал разрушительное влияние на морскую флору и фауну, что привело к массовому исчезновению видов, которое до сих пор остается загадкой для ученых.

Среди первых растений, которые появились на Земле, были прародители мхов, распространенных сегодня

Команда использовала современный мох - мох-фискомитреллы (Physcomitrella patens) - для проведения ряда экспериментов. Ученые поместили скалистые породы, с и безо мха, в инкубаторы. В течение приблизительно трех месяцев исследователи изучали и измеряли степень воздействия мха на химическое изменение скалистых пород.

Ученые использовали метеорологическую системную модель Земли, чтобы установить то, каким образом различные растения, возможно, привели к изменению климата во время ордовикского периода.

Один из ведущих исследователей, профессор географии в университете Эксетера, Тим Лентон сказал: «Это исследование демонстрирует сильные воздействия, которые растения оказывают на наш климат. Хотя растения до сих пор охлаждают климат Земли, уменьшая уровень углерода в атмосфере, они не могут не отставать от скорости сегодняшнего изменения климата, вызываемого человеком. Фактически, растениям потребовались бы миллионы лет, чтобы поглотить углеродные выделения в атмосфере».

Профессор Лиэм Долан из Оксфордского университета, также один из авторов исследования, сказал: «Для меня самое важное понимание, полученное в ходе исследования, – это то, что вторжение растений на Землю в один из начальных периодов истории планеты вызвало огромные изменения климата. Наше открытие подчеркивает, что растения играют центральную регулятивную роль в процессе формирования климата: они это делали, они делают это сегодня и, конечно, будут делать это в будущем».

Исследование проводилось командой ученых из университетов Эксетера, Оксфорда и Центра Джона Иннеса.