Примерно 55 миллионов лет назад на Земле произошло резкое повышение температуры — средняя температура поднялась на 11 градусов по сравнению с современными показателями. Побережья Северного Ледовитого океана характеризовались климатом, аналогичным нынешнему климату южного Крыма. Этот период вызывает большой интерес у исследователей, поскольку в истории планеты не зафиксировано более значительного потепления, а причины и последствия этого события до сих пор остаются невыясненными. Новое исследование позволило авторам внести ясность в некоторые аспекты этого вопроса.
Потепление палеоцен-эоценового термического максимума совпало с изменениями в изотопном составе углерода. В отложениях, относящихся к этому периоду, зафиксировано значительное увеличение содержания обычного углерода-12, который обычно усваивается живыми организмами и, следовательно, концентрируется в органических остатках. Происхождение такого обильного количества этого углерода в биосфере того времени пока остается неясным. Среди предлагаемых объяснений – пожары: длительное накопление «легкого» углерода в торфе с последующим возгоранием торфяников рассматривается как вероятный источник аномального увеличения углерода, которое, по мнению многих исследователей, спровоцировало потепление.
Китайские ученые решили проверить это утверждение. Они изучили 55-миллионные отложения из Китая и сделали неожиданственные выводы. Работа с их изложением опубликована в Science China Earth Sciences.
Ученые провели исследование, посвященное анализу черного углерода – углеродных отложений, формирующихся в результате пожаров, включая сажу и другие компоненты. Этот материал является надежным показателем интенсивности природных возгораний. В ходе работы было установлено, что начало палеоцен-эоценового термического максимума совпало со значительным уменьшением концентрации черного углерода в отложениях – от 90 до 1,47 частиц на миллион. Это указывает на крайне резкое снижение интенсивности пожаров, практически полное их исчезновение. Несмотря на то, что в период потепления наблюдались незначительные повышения уровня, они всегда были существенно ниже показателей, предшествовавших потеплению.
Торфяные пожары не могли вызвать потепление, а потепление, наоборот, сдерживало возникновение таких возгораний. Ранее Naked Science описывал другую возможную причину того потепления, связанную с астрономическими событиями.
Авторы подчеркнули, что факторы, приводящие к прекращению природных пожаров, могут быть различными. Например, пожары могут прекратиться вследствие опустынивания, поскольку отсутствует растительность, способная поддерживать горение. Однако эта гипотеза не получила подтверждения: данные свидетельствуют об увеличении количества спор растений, особенно покрытосеменных, после начала потепления. Помимо этого, анализ концентраций минералов, связанных с испарением водоемов, показал значительное увеличение количества осадков после начала потепления.
В результате исследований специалисты сделали вывод, что прекращение пожаров произошло не из-за опустынивания, а из-за зарастания современной территории Китая субтропическими лесами с густой растительностью. Благодаря плотным кронам, испарение происходило незначительно, что делало даже большое количество сухой древесины слишком влажной для возгорания.
В этот период торф мог стать причиной возникновения пожаров: вероятно, его запасы активно увеличивались из-за роста биомассы растений. Однако, для масштабных пожаров эта территория оставалась недостаточно сухой. В результате, возгорания происходили значительно реже, чем в периоды более высокой или низкой температуры.
Авторы отмечают, что в исследованиях, посвященных Арктике, в период потепления наблюдалась противоположная тенденция: частота пожаров там несколько увеличилась. Это вполне объяснимо, поскольку в холодные периоды в арктической зоне крайне скудная растительность, по объему биомассы она сопоставима с пустыней. Соответственно, в таких условиях практически нет возможности для возгораний, в отличие от периодов потепления.
Результаты работы исследователей важны для практического применения, так как текущее потепление, по мнению многих ученых, вероятно, спровоцирует увеличение частоты и интенсивности природных пожаров. В реальности их количество на планете десятки лет сокращается. Оставалось не до конца понятно, обусловлено ли это изменением климата или действиями человека, направленными на тушение природных пожаров. Согласно новым сведениям, потепление в умеренном климатическом поясе, скорее, сдерживает горение, чем способствует его возникновению.