Резкое падение потока выветривания усилило Артинский температурный скачок во время позднепалеозойского ледникового периода

Когда древние климатические изменения напоминают сегодняшний день

Задолго до того, как люди начали сжигать ископаемое топливо, Земля пережила драматическое естественное потепление, которое растопило обширные ледяные щиты и преобразило климат по всему миру. Это исследование фокусируется на том древнем эпизоде — Артинском температурном событии около 290 миллионов лет назад — и задаёт вопрос, важный и сегодня: что происходит, когда природные механизмы охлаждения планеты внезапно ослабевают одновременно с ростом парниковых газов?

Мир, выходящий из глубокой мерзлоты

Примерно 300 миллионов лет назад Земля была в состоянии продолжительного ледникового периода. Огромные ледяные щиты покрывали южный суперконтинент Гондвану, и уровень моря был низким. Однако к раннему пермскому периоду этот ледяной мир начал распадаться. Ледники отступали, мелководные моря затопляли континенты, а в тропиках становилось жарче и суше. Геологи выделяют один особенно резкий всплеск потепления в этот период — Артинское температурное событие. Оно характеризовалось повышением температуры океанов, сокращением ледников, гибелью болотных лесов и стрессом у морских организмов — изменениями, которые делают его одним из лучших древних аналогов быстрых климатических сдвигов в нашем будущем.

Чтение климатических подсказок в древних прибрежных осадочных породах

Авторы изучали толстую толщу известняка, отложившегося на континентальном склоне на территории современного Южного Китая, тогда располагавшегося близко к экватору. Эти породы тихо запечатлели изменения в составе морской воды и прилегающей суши. Команда измеряла изотопные соотношения углерода в карбонатах и органическом веществе, количество органического углерода, следы ртути (маркер вулканической активности) и химический состав мелких зерен материкового происхождения, захваченных в известняке. По этим зернам они вычисляли индексы выветривания — показатели, раскрывающие, с какой интенсивностью горные породы на суше разрушались под действием тепла, воды и воздуха. В совокупности эти измерения дают временную шкалу изменений углеродного цикла, вулканизма и континентального выветривания в период накопления и пика события потепления.

Вулканы зажигают потепление, но выветривание горных пород даёт ему развиться

Химические сигналы показывают, что в ключевой интервал Артинского температурного события значения изотопов углерода в породах резко снизились, что указывает на быстрое вливание углерода в атмосферно-океаническую систему. Одновременно наблюдался рост уровней ртути, отражающий интенсивную вулканическую активность из нескольких больших интрузивных провинций и вулканических дуг. Эти излияния должны были выпустить значительные объёмы диоксида углерода, запустив дегляциацию. Но из данных вытекает ещё один неожиданный вывод: индексы химического выветривания возрастали, показывая, что тёплые, влажные условия первоначально ускорили разрушение пород на суше — естественный процесс, который обычно улавливает CO₂ из атмосферы и помогает стабилизировать климат. Чтобы понять, почему потепление тем не менее усилилось, авторы использовали установленную модель, связывающую температуру, выпадение осадков и тип пород с тем, сколько CO₂ поглощается выветриванием.

Когда природный термостат уменьшается в размерах

Модель фокусируется на тёмных вулканических породах, богатых кальцием и магнием, в тропиках — именно они особенно эффективно поглощают CO₂ при выветривании. Сочетая свои показатели выветривания с реконструкциями расположения этих пород у экватора и площадей суши, возвышающейся над уровнем моря, команда оценила суммарный «поток выветривания» — общую способность этих пород вымывать CO₂. По мере подъёма уровней моря и дрейфа континентов площадь экспонированных тропических мафических пород уменьшалась, даже при сохранении высоких локальных скоростей выветривания. Их расчёты показывают устойчивое снижение этого низколатитудного потока выветривания в ходе события потепления. Иными словами, самый мощный природный «губка» для CO₂ на Земле внезапно стал меньше, поэтому меньше парникового газа удалялось из атмосферы, несмотря на продолжающиеся вулканические вбросы.

Жизнь и ландшафты под более тёплым небом

Это сочетание — дополнительный углерод от вулканов плюс ослабленный поглотитель CO₂ через выветривание — помогает объяснить, почему Артинское температурное событие стало самой интенсивной фазой таяния в позднепалеозойском ледниковом периоде. Последствия отозвались по всему Земному организму. Ледяные щиты значительно отступили, тропики высохли, вероятно участились пожары, а прибрежные болота, где накапливалась большая масса растительного вещества, разрушились. Морские сообщества, включая сложные раковинные микрофоссилии — фузулины, понесли значительные потери. Исследование показывает, что когда несколько механизмов потепления действуют одновременно, климат может меняться быстрее и сильнее, чем при любом одном факторе.

Что эта древняя история значит для нас

Для неспециалиста основной вывод прозрачен: климат Земли контролируется не только объёмом углерода, поступающего в атмосферу, но и тем, насколько эффективно поверхность планеты может возвращать этот углерод обратно. Во время Артинского температурного события вулканические выбросы повысили уровень CO₂, а повышение уровня моря и движение континентов тихо уменьшили площадью активных пород, которые обычно помогают охлаждать планету. Это сочетание усилило потепление и вызвало глубокую перестройку климата и экосистем. Сегодня человечество добавляет углерод ещё быстрее, чем древние вулканы, при этом изменяя ландшафты, влияющие на выветривание и хранение углерода. Древняя летопись предупреждает: когда природные тормоза потепления ослабляютcя одновременно с тем, как нажимают на газ, климатическая система может ответить резкими и долгосрочными изменениями.

Цитирование: Sun, S., Chen, A., Ogg, J.G. et al. An abrupt drop in weathering flux amplified the Artinskian Warming Event during the Late Paleozoic Ice Age. Commun Earth Environ 7, 257 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03288-3

Ключевые слова: древнее потепление климата, выветривание горных пород, вулканический CO2, дегляциация ледникового периода, история Земли пермского периода