Согласно новому исследованию, проведенному австралийцами, около 42000 лет назад переворот магнитных полюсов Земли спровоцировал массивные климатические сдвиги и вызвал изменения окружающей среды по всему миру.
Ученым давно известно, что магнитное поле планеты периодически меняется, при этом северный и южный полюса меняются местами. Последний известный поворот - который был временным и технически известен как «Палеомагнитный экскурс Лашамп-Каргаполово» - произошел 41–42000 лет назад. Если бы такое событие произошло сегодня, оно нанесло бы ущерб спутникам и электрическим сетям, но его воздействие на окружающую среду менее изучено.
Это новое исследование, опубликованное в журнале Science, предполагает, что Событие Лашамп совпадает со значительными экологическими изменениями, включая рост ледяных щитов, массовые вымирания и даже рост пещерного искусства.
Чтобы узнать это, исследователи построили точно датированную запись атмосферного радиоуглерода, используя годичные кольца массивных ископаемых новозеландских деревьев каури (Agathis australis), которые были живы в тот период. Мало того, что деревья регистрировали изменения в уровнях радиоуглерода во время переворота полюсов, кольца роста также выступали в качестве естественной метки времени.
Древнее бревно дерева каури из Новой Зеландии. Фото: Nelson Parker
«Впервые мы смогли точно датировать время и воздействие на окружающую среду последнего переключения магнитных полюсов», - говорит Крис Терни, соавтор исследования из Университета Нового Южного Уэльса.
«Используя древние деревья, мы могли измерить и датировать скачок уровня радиоуглерода в атмосфере, вызванный коллапсом магнитного поля Земли».
Это позволило исследователям построить подробную временную шкалу изменения атмосферы Земли, показав, что во время экскурса Лашамп-Каргаполово произошло значительное увеличение радиоуглерода. Они сравнили это с другими записями об экологических изменениях в пещерах, ледяных кернах и торфяных болотах, а затем включили их в глобальные климатические модели, чтобы изучить воздействие на окружающую среду.
Большинство предыдущих исследований было сосредоточено на том, что произошло во время разворота, когда магнитное поле уменьшилось до 28% от его текущей силы. Но это исследование показывает, что наиболее драматические воздействия произошли в преддверии разворота, когда поле упало до 0–6% от его текущей силы.
Красная охра, которая, возможно, использовалась как древняя форма солнцезащитного крема, является распространенным мотивом пещерного искусства. Центру этого наскального искусства из Испании, как полагают, почти 42000 лет. Фото: Paul Pettitt,courtesy Gobierno de Cantabria
«У нас практически не было магнитного поля - наш экран от космического излучения полностью исчез», - объясняет Терни.
Это сделало планету уязвимой для солнечных вспышек и космических лучей.
«Нефильтрованное излучение из космоса разрывает частицы воздуха в атмосфере Земли, отделяя электроны и испуская свет - процесс, называемый ионизацией», - объясняет Терни. «Ионизированный воздух «поджарил» озоновый слой, вызвав волну изменения климата по всему миру».
Команда утверждает, что магнитный разворот и последующее радиационное облучение могут быть связаны с ростом ледниковых щитов и ледников в Северной Америке в то время, а также с перемещениями основных ветровых поясов и тропическими штормами.
Несколько других крупных событий также произошли около 42000 лет назад, в том числе исчезновение австралийской мегафауны и исчезновение неандертальцев. Оба события могут быть связаны с этими широко распространенными изменениями окружающей среды, возможно, частично из-за неспособности адаптироваться.
Временное нарушение магнитного поля Земли 42 000 лет назад спровоцировало серьезные климатические изменения, которые привели к изменению окружающей среды и массовым вымираниям. Видео: UNSW
Время также совпадает с появлением изобразительного наскального искусства. Исследователи предполагают, что повышенное УФ-излучение из-за слабого магнитного поля могло побудить людей искать дополнительное укрытие и даже может объяснить использование красной охры в качестве раннего солнцезащитного крема.
Авторы пишут в своей статье, что преддверие экскурса Лашамп-Каргаполово «по-видимому, представляет собой важную климатическую, экологическую и археологическую границу, которая ранее в значительной степени оставалась нераспознанной и непризнанной».
По словам Агаты Лизе-Проновост, палеомагнитного геолога из Мельбурнского университета, которая не принимала участия в исследовании, это новое исследование увлекательно, потому что гипотетическая связь между магнитным полем и климатом является давним вопросом.
«Большая часть дискуссий в литературе связана с предположениями, какие процессы могут связывать события, произошедшие примерно в одно и то же время», - объясняет она. «Остается в значительной степени неясным, может ли и как магнитное поле нашей планеты, которое генерируется во внешнем ядре, влиять на то, что происходит на поверхности».
По ее словам, это исследование является первым в своем роде, которое объединяет «новые качественные данные и оригинальный подход к моделированию».
Профессор Университета Нового Южного Уэльса, Крис Терни, на установке углеродного цикла Chronos 14. Фото: UNSW Sydney
Это может помочь обеспечить основу для изучения потенциальных экологических и эволюционных сдвигов во время последнего полного изменения магнитного поля, 780 000 лет назад, и может помочь нам понять последствия будущего поворота.
За последние 170 лет магнитное поле Земли ослабло примерно на 9%, что побудило ученых предположить, что изменение направления вспять может быть неизбежным. Повышенное воздействие солнечных штормов и другой космической радиации может иметь разрушительные последствия для наших спутников и электрической инфраструктуры - и Терни предупреждает, что это также может иметь разрушительные последствия для климата.
«Наша атмосфера уже заполнена углеродом на уровнях, невиданных прежде человечеством», - говорит он. «Переворот магнитного полюса или резкое изменение активности Солнца станет беспрецедентным ускорителем изменения климата».
Источник: Cosmos Magazine
