Люди змінюють Землю, але епохи людини офіційно не існує: що виявили вчені

Антропоцен — назва певного періоду історії Землі, протягом якого люди мали глобальний вплив на клімат та екосистеми планети. Формально вчені відхилили антропоцен як геологічну епоху, але в академічних колах він широко розуміється як "епоха втручання людини в систему Землі", пише Science Alert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Коли почався антропоцен

Роками вчені пропонували різні дати, коли почався антропоцен: від початку 17 століття до середини 20 століття, коли було підірвано першу атомну бомбу. У новому дослідженні професор Школи географії, наук про Землю і навколишнє середовище в Університеті Бірмінгема Вінсента Гаучі, який зосередився на вивченні концентрації метану в атмосфері, підтверджує ідею щодо ранньої дати, коли прибуття європейців в Америку вперше зробило помітний вплив на атмосферу. Зазначимо, що це трохи раніше попередніх оцінок.

Крижані керни надають важливі докази історичних змін у складі глобальної атмосфери. У 2015 році на основі цих записів двоє вчених із систем Землі з Лондонського університетського коледжу Саймон Льюїс і Марк Маслін вперше запропонували дату початку антропоцену до промислової епохи.

Дослідники припустили, що безпрецедентне падіння рівня CO₂ в атмосфері, зафіксоване в крижаних кернах, відоме як "шип Орбіса", датується 1610 роком. Передбачається, що цей незвично низький рівень відображає додаткове поглинання вуглекислого газу в атмосфері деревами через відновлення зростання лісів у США після прибуття європейців наприкінці 1400-х років.

З моменту прибуття європейців у 1492 році та колонізації в 1500-х роках, поява хвороб, в основному віспи, призвела до демографічного колапсу близько 50 мільйонів людей по всій Америці. Це сталося в достатніх кількостях, щоб бути зафіксованим у льодовиковому льоду. І ця зміна стала глобальним маркером початку так званого антропоцену.

У новому дослідженні вчені зосередилися на зміні концентрації метану і вважають, що антропоцен, імовірно, розпочався трохи раніше — у 1592 році. Записи крижаних кернів показують мінімальну концентрацію метану в атмосфері рівно через 100 років після того, як дослідник Христофор Колумб вперше ступив на землю Америки.

Дерева — поглиначі метану

Метан — парниковий газ, який приблизно у 80 разів потужніший за вуглекислий газ за останні два десятиліття. Однак метан має короткий термін життя — всього трохи менш як десять років, тому будь-які записи крижаних кернів набагато чутливіші до змін у циклі метану, ніж у CO₂, цикл життя якого довший.

Який же зв'язок із деревами? Дерева та їхні деревні кіркові поверхні, попри їхній біологічно інертний вигляд порівняно з листям, є важливими інтерфейсами обміну метану. Водночас у болотах і лісових заплавах, таких як Амазонка, вони є точками виходу метану в атмосферу з насичених ґрунтів, де метан утворюється анаеробними ґрунтовими мікробами.

Минулого року команда професора Гаучі виявила, як більші області лісів, що ростуть на ґрунтах з хорошим дренажем, взаємодіють з атмосферним метаном. Дерева містять мікроби, які безпосередньо видаляють метан з атмосфери. Передбачається, що це один із двох механізмів, які в сукупності можуть пояснити безпрецедентне падіння концентрації метану в атмосфері, на що вказують концентрації в кернах льоду, спостережуваних у першому сторіччі після прибуття європейців в Америку.

Другий механізм пов'язаний з тим, як дерева перехоплюють вхідні опади. Частина з них повторно випаровується, перш ніж досягти ґрунту. Простими словами, будь-який дощ, що досяг ґрунту, може потім бути поглинений корінням і випущений назад в атмосферу. Решта переміщується в ґрунт або змивається в річки та водно-болотні угіддя.

Можливо, що сплеск відновлення росту лісів призвів до більшого випаровування і транспірації. Тому більше води було випущено деревами назад в атмосферу і менше змивається з поверхні ґрунту. За словами професора Гаучі, невелике скорочення площі водно-болотних угідь у поєднанні з великою кількістю дерев, що поглинають атмосферний метан, могло знизити концентрацію атмосферного метану. Ба більше, це також може пояснити мінімальні рівні метану, що спостерігалися в 1592 році.

Раніше Фокус писав про те, що вчені розрахували кінцеву тривалість життя біосфери.