Люди меняют Землю, но эпохи человека официально не существует: что обнаружили ученые

Антропоцен — название определенного периода истории Земли, в течение которого люди оказали глобальное влияние на климат и экосистемы планеты. Формально ученые отклонили антропоцен в качестве геологической эпохи, но в академических кругах он широко понимается как "эпоха вмешательства человека в систему Земли", пишет Science Alert.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Когда начался антропоцен

Годами ученые предлагали разные даты, когда начался антропоцен: с начала 17 века до середины 20 века, когда была взорвана первая атомная бомба. В новом исследовании профессор Школы географии, наук о Земле и окружающей среде в Университете Бирмингема Винсента Гаучи, сосредоточился на изучении концентрации метана в атмосфере подтверждает идею о ранней дате, когда прибытие европейцев в Америку впервые оказало заметное влияние на атмосферу. Отметим, что это немного раньше предыдущих оценок.

Ледяные керны предоставляют важные доказательства исторических изменений в составе глобальной атмосферы. В 2015 году на основе этих записей двое ученых по системам Земли из Лондонского университетского колледжа Саймон Льюис и Марк Маслин впервые предложили дату начала антропоцена до промышленной эпохи.

Исследователи предположили, что беспрецедентное падение уровня CO₂ в атмосфере, зафиксированное в ледяных кернах, известное как "шип Орбиса", датируется 1610 годом. Предполагается, что этот необычно низкий уровень отражает дополнительное поглощение углекислого газа в атмосфере деревьями из-за возобновления роста лесов в США осле прибытия европейцев в конце 1400-х годов.

С момента прибытия европейцев в 1492 году и колонизации в 1500-х годах, появление болезней, в основном оспы, привело к демографическому коллапсу около 50 миллионов человек по всей Америке. Это произошло в достаточных количествах, чтобы быть зафиксированным в ледниковом льду. И это изменение стало глобальным маркером начала так называемого антропоцена.

В новом исследовании ученые сосредоточились на изменении концентрации метана и считают, что антропоцен, вероятно, начался немного раньше — в 1592 году. Записи ледяных кернов показывают минимальную концентрацию метана в атмосфере ровно через 100 лет после того, как исследователь Христофор Колумб впервые ступил на землю Америки.

Деревья — поглотители метана

Метан — парниковый газ, который примерно в 80 раз мощнее углекислого газа за последние два десятилетия. Однако метан имеет короткий срок жизни — всего чуть менее десяти лет, поэтому любые записи ледяных кернов гораздо более чувствительны к изменениям в цикле метана, чем у CO₂, цикл жизни которого дольше.

Какова же связь с деревьями? Деревья и их древесные корковые поверхности, несмотря на их биологически инертный вид по сравнению с листьями, являются важными интерфейсами обмена метана. В то же время, в болотах и лесных поймах, таких как Амазонка, они являются точками выхода метана в атмосферу из насыщенных почв, где метан образуется анаэробными почвенными микробами.

В прошлом году команда профессора Гаучи обнаружила, как более обширные области лесов, растущие на почвах с хорошим дренажем, взаимодействуют с атмосферным метаном. Деревья содержат микробы, которые напрямую удаляют метан из атмосферы. Предполагается, что это один из двух механизмов, которые в совокупности могут объяснить беспрецедентное падение концентрации метана в атмосфере, на что указывают концентрации в кернах льда, наблюдаемых в первом столетии после прибытия европейцев в Америку.

Второй механизм связан с тем, как деревья перехватывают входящие осадки. Часть из них повторно испаряется, прежде чем достичь почвы. Простыми словами, любой дождь, достигший почвы, может затем быть поглощен корнями и выпущен обратно в атмосферу. Остальное перемещается в почву или смывается в реки и водно-болотные угодья.

Возможно, что всплеск возобновления роста лесов привел к большему испарению и транспирации. Поэтому больше воды было выпущено деревьями обратно в атмосферу и меньше смывается с поверхности почвы. По словам профессора Гаучи, небольшое сокращение площади водно-болотных угодий в сочетании с большим количеством деревьев, поглощающих атмосферный метан, могло снизить концентрацию атмосферного метана. Более того, это также может объяснить минимальные уровни метана, наблюдавшиеся в 1592 году.