Доказательства эоценовой аридизации гипераридного ядра пустыни Атакама

Почему ультра-сухая пустыня имеет значение

Пустыня Атакама на севере Чили — один из ближайших природных аналогов поверхности Марса. Она настолько суха, что в некоторых участках выпадает менее двух миллиметров осадков в год, а ландшафт может оставаться почти неизменным в течение миллионов лет. Тем не менее ученые долго спорили, когда началась эта экстремальная сухость и что её вызвало. В этом исследовании крошечные минералогические следы в кварцевых гальках помогают показать, что сердце Атакамы было чрезвычайно сухим по крайней мере с эоцена — на десятки миллионов лет раньше, чем предполагали многие предыдущие гипотезы.

Чтение каменных хранителей времени пустыни

Исследователи сосредоточились на Прибрежной Кордильере — низком горном хребте между Тихим океаном и внутренней частью Анд. Здесь широкие, почти лишенные рельефа поверхности усеяны угловатыми кварцевыми гальками, покоящимися на тонких отложениях и солевых корках. Поскольку ветер и вода так мало работали долгое время, эти гальки могут выступать в роли природных счётчиков времени. Высокоэнергетические частицы из космоса постепенно изменяют атомы в минералах на поверхности, поэтому чем дольше галька находится на поверхности, тем больше таких специфических атомов она накапливает. Измерив количество космогенного неона и бериллия в 135 кварцевых обломках с разных поверхностей, команда смогла оценить, как долго каждая галька была фактически обнажена под небом.

Пейзаж, застывший в глубокой древности

Результаты показывают поразительно долгие времена экспозиции. Многие гальки дают сигналы, эквивалентные 20–40 миллионам лет пребывания у поверхности или близко к ней, а некоторые восходят примерно к 60 миллионам лет. Важно, что эти древние обломки были собраны с поверхностей, которые сами сформировались гораздо позднее — около перехода олигоцена в миоцен, что подтверждается датированными слоями вулканического пепла под ними. Это означает, что гальки были долгоживущими ещё до того, как попали на свои нынешние места. Они, по-видимому, постепенно эксгумировались из коренного основания, перемещались на короткие расстояния редкими потопами и затем оставались нетронутыми в течение огромных интервалов времени в среде с почти отсутствующей эрозией.

Исключая младшие и отдаленные источники

Команда проверила гипотезу о том, что кварц мог быть принесен из более высоких, быстро поднимающихся частей Анд, где разрежённый воздух ускорил бы космический «часы». Однако близкие речные гравии, явно пришедшие из Анд, содержат лишь очень небольшие количества космогенного неона, что указывает на короткое время экспозиции перед захоронением. Независимые исследования андийских отложений также не показывают столь древних возрастов экспозиции. В совокупности эти факты противоречат высокой-altitude дистанционной поставке. Вместо этого кварцевые обломки, по-видимому, происходят из местного коренного основания Прибрежной Кордильеры, где выветривание было исключительно медленным, а солевые корки и гипсовые почвы дополнительно «бронируют» поверхность, помогая сохранять гальки на месте миллионы лет.

Связывая сухость пустыни с глобальным похолоданием

Поскольку записи экспозиции в кварце уходят в эоцен, они предполагают, что условия с сильным ограничением воды уже установились в гипераридном ядре Атакамы задолго до основного поднятия Анд и полного становления современного течения Гумбольдта. Авторы сопоставляют свои данные с глобальными климатическими записями, отражающими долгосрочное похолодание после тёплого периода, известного как Климaтический оптимум раннего эоцена. Они предлагают, что это похолодание вместе с ранними проявлениями холодного прибрежного течения у побережья Южной Америки, вероятно, перегнали регион через порог в состояние длительной сухости. Последующее поднятие гор и изменения океана, вероятно, расширили и усилили аридность в других местах, но не стали причиной возникновения гипераридного состояния в прибрежном ядре.

Что это значит для пределов сухости на Земле

Для неспециалиста главный вывод таков: наиболее сухое ядро Атакамы оставалось практически бездождевым и геологически «замороженным» намного дольше, чем думали многие учёные. Гальки, тихо лежащие на поверхности, фиксируют десятки миллионов лет экспозиции — то, что было бы невозможно в более влажном или более динамичном ландшафте. Это сдвигает возраст гипераридного ядра Атакамы как минимум в эоцен и связывает его с глобальным климатическим похолоданием, а не только с локальным горообразованием. Исследование демонстрирует, как крошечные атомы в обычных минералах могут раскрыть, когда самые экстремальные пустыни Земли перешли грань в почти постоянную сухость.

Цитирование: Ritter-Prinz, B., Binnie, S.A., Stuart, F.M. et al. Evidence for Eocene aridification of the Atacama Desert’s hyperarid core. Nat Commun 17, 4520 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-73422-4

Ключевые слова: пустыня Атакама, гипераридность, космогенные нуклиды, климат эоцена, эволюция пустыни