Сотрудники Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского (ГЕОХИ) РАН предложили новую климатическую модель, которая анализирует осадочные бассейны Северного полушария Земли от мезозойской эры до современного этапа истории планеты. Ее отличительная особенность — в определении возраста горных пород или событий при помощи астрономического подхода. Так, ученые установили зависимость между изменениями климата и циклами «вытягивания» и «сжимания» формы орбиты Земли. Результаты исследования позволят специалистам не только детализировать вариации климата в геологическом прошлом, но и предсказывать его изменения в будущем. Также модель поможет более рационально подходить к поискам полезных ископаемых.

В конце XX века были выделены две основные причины изменения климата. Первая причина определяется исключительно земными процессами и факторами, среди которых, например, состав атмосферы и гидросферы, соотношение площадей материков и океанов. Вторая — вызвана влиянием космоса. Помимо периода вращения Земли вокруг своей оси существуют и другие циклические процессы вариации ее орбитальных параметров. Сред них — циклы Миланковича, названные в честь сербского ученого, который открыл их, когда искал причину частых оледенений в четвертичном периоде (современном этапе истории Земли, продолжающемся по сей день).

Выяснилось, что существуют циклы изменения формы орбиты Земли, когда орбита то «вытягивается», приближаясь к эллипсу, то, наоборот, «сжимается», приближаясь к окружности. В числовом выражении эту «сжатость» орбиты описывает величина эксцентриситета. По словам ученых, такие циклы имеют разную продолжительность: около 100 и 400 тысяч лет и далее первые миллионы лет.

Специалисты выделяют не менее пяти порядков таких циклов от коротко- до долгопериодических. Когда они «работают друг против друга», то существенных изменений климата не происходит. Однако в моменты, когда происходит совпадения циклов разных рангов, их эффекты суммируются в «плюс» или в «минус», планета становится относительно ближе или дальше к Солнцу, а значит, получает больше или меньше тепла соответственно. Этим объясняется наступление потепления или похолодания климата.

«С этими же моментами совпадения разнопорядковых циклов синхронны времена падения на Землю метеоритов и крупных астероидов. Такие события вызывают сначала кратковременное относительное глобальное потепление, а потом — похолодание климата. Во многом причина всех этих событий предопределена цикличностью самого высокого ранга — галактическим циклом, связанным с обращением небесных тел, включая нашу Солнечную систему, вокруг центра нашей галактики. Его длительность составляет около двух сотен миллионов лет», — пояснил Руслан Габдуллин, автор исследования, старший научный сотрудник лаборатории геохимии осадочных пород ГЕОХИ РАН.

Отличительная особенность новой модели — в ее связи с астрохронологией. Этот раздел геологии определяет возраст горных пород или событий при помощи астрономического подхода.

«Новым для модели стало еще выделение относительно теплых и относительно холодных астрономических циклов, а также моментов совпадения циклов разных порядков. Анализ корреляции всех этих параметров позволил создать существенно более детальную и обоснованную модель вариаций климата в Северном полушарии Земли», — рассказал Руслан Габдуллин.

Также новый аналитический инструмент позволит более рационально подходить к поискам полезных ископаемых.

«Зная, каким был климат, возможно предсказывать генерацию тех или иных групп полезных ископаемых. Впрочем, также, как и быть уверенным, что определенные группы полезных ископаемых не стоит искать, так как они просто не могли сформироваться в тех климатических условиях, которые тут когда-то были», — добавил ученый.

В планах у сотрудников ГЕОХИ РАН создать аналогичную модель для Южного полушария Земли.

Источник: Минобрнауки