Океан занурюється в мантію Землі, і в цьому частково винен мертвий суперконтинент

Вчені намагаються зрозуміти, як пов’язана зміна клімату з підняттям рівня моря. В історії Землі існували періоди, коли колосальна кількість води, яка проникала в мантію Землі, грала велику роль у формуванні рівня океану, а відбувалося це через руйнування суперконтиненту Пангея. Які процеси відбуваються сьогодні і як вони вплинуть на клімат?Інформує Голос.if.ua.

Океан являє собою велику ванну, яка вміщає в себе 1,3 мільярда кубометрів води (326 мільйонів кубічних миль, і, схоже, що хтось відкрив водостік. Кожен день сотні мільйонів літрів (галонів) води спрямовуються з дна океану в напрямку мантії Землі, утворюючи таким чином частину дуже вологого процесу регенерації, яку вчені називають глибоководним циклом. Ось як вона працює: спочатку вода проникає у твердий поверхневий шар на дні океану і мінерали, які потім разом направляються всередину Землі в тих місцях, де стикаються між собою тектонічні плити. Певна частина цієї води десь залишається (в деяких дослідженнях висловлюється припущення про те, що до рівня мантії Землі просочується така кількість води, яка може міститися у двох океанах), проте значна кількість води повертається на поверхню через підводні вулкани і гідротермальні виходи (hydrothermal vents).

Таку систему не можна назвати досконалою, і вчені вважають, що в даний час значно більша кількість води доходить до мантії Землі, що викидається на поверхню — але тут жодних проблем немає. В цілому, цей цикл являє собою лише один елемент системи, що визначає підйом або зниження рівня океану.

У дослідженні, опублікованому 17 травня цього року в журналі «Геохімія, геофізика і геосистеми» (Geochemistry, Geophysics and Geosystems), його автори повідомляють про те, що цей елемент може мати більше значення, ніж передбачалося раніше. За допомогою створення моделі течій в глибоководних циклах за останні 230 мільйонів років автори цього дослідження виявили, що існували такі періоди в історії Землі, коли колосальна кількість води, що проникала в мантію Землі, відігравала дуже велику роль у формуванні рівня моря; в такі періоди одні тільки глибоководні цикли могли привести до пониження на 130 метрів (430 футів) рівня моря, а відбувалося це через вкрай важливий фактор — руйнування суперконтиненту під назвою Пангея (Pangaea).

«Розкол Пангеї асоціювався з періодами швидкого зрушення тектонічних пластів, — зазначив у бесіді з кореспондентом порталу «Лайв сайнс» (Live Science) Крістер Карлсен (Крістер Karlsen), співробітник Центру з вивчення еволюції і динаміки Землі (Centre for Earth Evolution and Dynamics) Університету міста Осло і керівник групи авторів проведеного дослідження. Це призводило до періодів догляду великої кількості води в мантії Землі, що і викликало пов’язане з цим процесом зниження рівня моря».

Загибель суперконтиненту Приблизно 200 мільйонів років тому суперконтинент Пангея (він складався з семи відомих нам сьогодні континентів), почав розколюватися, і величезні частини суші стали розповзатися в різні сторони. Коли ці континентальні платформи розійшлися, утворилися нові океани (почалося все з Атлантичного океану, приблизно 175 мільйонів років тому), на морському дні стали утворюватися величезні тріщини, і частини давньої підводної кори потрапила в порожнечі, що утворилися. Колосальна кількість води виявилося замкненою між шматками земної кори, які рухалися від поверхні нашої планети в її глибини.

Ґрунтуючись на даних попередніх досліджень щодо тектонічних пластів Землі за останні 230 мільйонів років, дослідники змоделювали приблизну кількість води, яка прямувала в мантію Землі, а потім покидала її. Чим швидше занурювалася насичена водою платформа в глиб Землі, тим далі вона поринала, поки вода, що містилася в ній, не випаровувалося з-за високої температури мантії Землі. Згідно з розрахунками цієї групи дослідників, подібна ситуація в достатній мірі сприяла створенню дисбалансу, що призводило протягом мільйонів років до втрати колосальної кількості води.

Зрозуміло, на рівень моря впливають не тільки глибинні течії, вважає Карлсен, і в цьому дослідженні не враховуються такі здатні визначати рівень моря процеси як зміна клімату або розміри льодового покриття. Навіть коли величезна кількість води занурюється в мантію Землі, реальний рівень моря може різко піднятися і також різко падати (до десятків метрів), а ці періоди можуть бути значно коротшим.

Зараз океан знаходиться всередині іншого періоду підйому рівня моря, і пов’язано це, в основному, з антропогенною зміною клімату (існують різні оцінки, однак рівень моря, ймовірно, підніметься на 2 — 5 сантиметрів (6 — 16 футів) протягом наступного століття). На жаль, всі ці мільйони галонів морської води, спрямовуються в даний час в напрямку мантії Землі, не можуть захистити нас від цієї небезпечної тенденції.
«Хоча цикли глибинної води, дійсно, здатні змінювати рівень моря протягом сотень мільйонів або навіть мільярдів років, зміна клімату може вплинути на рівень моря в період від нуля до 100 років, — підкреслив Карлсен. — Для порівняння: нинішній підйом рівня моря, пов’язаного зі зміною клімату, складає приблизно 3,2 міліметра (0,1 дюйма) в рік. Тоді як зниження рівня моря, пов’язане з глибоководними циклами, становить близько 1/10000 від цієї величини».