Первые наземные растения привели к оледенению

Первые наземные растения на Земле не только оживили унылый и голый доисторический пейзаж. Они значительно ускорили процесс распада обнажённых горных пород, благодаря чему из атмосферы было поглощено столько диоксида углерода, что наступил длительный ледниковый период.

460 миллионов лет назад концентрация СО2 в атмосфере в 14–22 раз превышала нынешнюю, среднемировая температура тоже была на 5 градусов выше (в те времена Солнце давало на 6% меньше энергии, и парниковые газы не оказывали столь ощутимого эффекта). Некоторые климатические модели дают результаты, указывающие на то, что в тот период сильное оледенение могло произойти, только если концентрация углекислоты снизилась в восемь-десять раз. Как раз этот факт и обнаружил Тим Лентон, ученый британского Эксетерского университета.

455 миллионов лет назад на нашей планете начался период в десять миллионов лет, когда Земля пережила два крупных оледенения. Суперконтинент Гондвана тогда располагался около Южного полюса. В разгар оледенения большая часть Гондваны, в числе которой находились области, составляющие сегодня Южную Америку и Африку, были полностью покрыты льдом. Вероятно, именно это и сыграло определяющую роль в вымирании видов, процветающих в те времена в мелководных морях вокруг Гондваны.

Учёных давно исследуют те обледенения. Выветривание силикатных пород выводило СО2 из атмосферы слишком медленно. Современные геохимические модели показывают результаты, которые не в состоянии объяснить два внезапных и мощных оледенения.

Лентон с коллегами предположил, что основной причиной такого изменения климата была стремительная эволюции наземных растений, чему есть и лабораторное подтверждение. Исследователи поместили образцы андезита и гранита, обычных силикатных пород того времени, в герметичные сосуды. Туда же были помещены современные мхи. Сосуды были оставлены в покое на 130 дней. Предполагается, что нынешние мхи напоминают первые наземные растения, так как не имеют сосудистых тканей, которые отвечают за циркуляцию воды. Подобные растения могли существовать исключительно в среде, насыщенной влагой. В другой набор сосудов поместили те же породы и воду.

Оказалось, что наличие мха стало причиной ускорения выветривания кальция из породы в 3.6 раза. По магнию эта цифра была еще больше – 5.4 раза. Эти экспериментальные показатели были введены в модели, в которых было заложено, что наземные растения в то время покрывали около 15 процентов поверхности планеты. Оказалось, за пятнадцать миллионов лет уровень углекислого газа должен был снизиться в 8.4 раза. Такое падение вполне достаточно для того, чтобы вызвать сильное оледенение.

Лабораторным путем было доказано и увеличение скорости выветривания фосфора и железа из гранита — в 170 и 60 раз. Эти питательные вещества могли ускорить рост сухопутных растений.

Если первое оледенение было вызвано, скорее всего, первыми сухопутными бессосудистыми растениями, типа печеночников и мхов, то второе, начавшееся 445 миллионов лет назад, вероятно, началось из-за распространения сосудистой наземной флоры. Она могла расти не только во влажной среде и была способна выкачать из атмосферы углекислый газ ещё быстрее.