Представьте, что вы стоите рядом с вулканической трещиной размером с каньон, наблюдая, как реки лавы тянутся до горизонта.
Трудно себе это представить, но 252 миллиона лет назад так выглядела Сибирь. На протяжении сотен тысяч лет земля снова и снова раскалывалась, выпуская газы, которые изменяли планету. Эти извержения способствовали вызову крупнейшего вымирания в истории Земли.
Поэтому, когда люди говорят: «Вулканы выбрасывают гораздо больше CO₂, чем люди когда-либо смогут», это звучит разумно на первый взгляд. В конце концов, они однажды изменили ход жизни на Земле. Но недавно ученые пересмотрели эти древние извержения и обнаружили важный факт: дело не только в том, сколько углерода было выброшено, но и в том, как быстро это происходило.
Как мы знаем, что произошло так давно?
Две работы под руководством геолога доктора Бенджамина Блэка и коллег использовали химические следы в древних породах и современные климатические модели, чтобы оценить, как Сибирские траппы, огромная вулканическая провинция в Северной Азии, изменили атмосферу Земли.
Первая работа, опубликованная в Nature Geoscience в 2018 году, моделировала совместное влияние выбросов серы и углерода. Серный газ может временно охлаждать климат, отражая солнечный свет, тогда как CO₂ нагревает его на более длительных интервалах. Исследователи хотели понять, как эти два фактора взаимодействовали и насколько быстро действовали.
Они выяснили, что Сибирские траппы выбросили от 10 000 до 40 000 гигагтон CO₂ за примерно 300 000–500 000 лет. Это много углерода, но распределенное на такой длительный период, средний годовой выброс составлял лишь 0,02–0,13 гигатона в год.
Вторая работа, опубликованная в 2024 году в том же журнале, добавила недостающий элемент. Даже после окончания основных извержений магма медленно застывала под поверхностью, высвобождая «криптическое газовыделение» (невидимые утечки CO₂) в течение миллионов лет. Эти долгие выбросы поддерживали тепло климата задолго после того, как лава остыла.
Вместе эти исследования показывают: изменения климата в прошлом Земли происходили не внезапными взрывами углерода, а медленными, растянутыми выбросами, к которым экосистемы имели некоторое время, чтобы адаптироваться.
Почему важна скорость?
Сегодня люди выбрасывают около 36 гигагтон CO₂ ежегодно, что в сотни раз быстрее, чем древние вулканы. С момента промышленной революции мы уже добавили более 1600 гигагтон углекислого газа.
Если продолжить в том же темпе, мы достигнем нижней границы общего выброса Сибирских траппов всего за 300 лет. То, на что природе потребовались сотни тысяч лет, мы можем повторить за несколько столетий.
Эта разница в темпе решает всё. Когда CO₂ накапливается медленно, океаны, почвы и растения успевают его поглощать. Когда же он накапливается быстро, эти естественные буферы перегружены. Температуры растут быстрее, чем экосистемы успевают адаптироваться, и виды сталкиваются с условиями, которых никогда раньше не испытывали.
Пример Пермского периода ярко демонстрирует это. При накоплении вулканического CO₂ глобальные температуры поднялись на 8–10 °C, океаны теряли кислород, а до 90% морских видов исчезли. Но процесс разворачивался сотни тысяч лет, что всё равно значительно медленнее того, что мы наблюдаем сегодня.
Что нам рассказывают эти древние извержения о современности?
Изучение Сибирских траппов дает ученым естественную лабораторию, чтобы понять, как углерод влияет на климат. Оно также напоминает, что Земля имеет мощные саморегулирующие системы, такие как выветривание, океанские течения и биологические обратные связи, которые со временем восстанавливают баланс. Проблема в том, что эти системы действуют на геологических масштабах, а не человеческих.
Когда я впервые узнал об этом в аспирантуре, меня поразило не само катастрофическое событие, а терпение планеты. Скалы фиксировали изменения в миллиметрах на тысячу лет. Жизнь восстанавливалась, но на это уходили миллионы лет. Такой масштаб легко забыть, когда мы измеряем прогресс в циклах выборов или финансовых годах.
Замечательно то, что теперь мы можем точно измерить разницу. Те же инструменты, которые моделируют древние извержения — изотопная химия, атмосферные симуляции, данные о глубоком времени — помогают отслеживать современные выбросы и тестировать решения. Мы можем сравнивать древние климатические изменения с современными и видеть, где именно они расходятся.
Надежда в знаниях
Урок Пермского периода не в том, что катастрофа неизбежна. Он в том, что скорость определяет результат. Замедление выбросов замедляет изменения — и это то, что мы можем контролировать.
Моделирование быстрых и постепенных выбросов углерода показывает разительные различия. Более медленный рост дает экосистемам и обществам время адаптироваться. Именно такова логика всех целей по сокращению выбросов: изгиб кривой — это покупка времени для того, чтобы естественные системы Земли успели отреагировать.
Сегодня мы учимся действовать быстрее, чем когда-либо. Возобновляемая энергия ежегодно обеспечивает больше мощности, чем уголь во многих регионах. Глобально масштабируются проекты по восстановлению лесов. Даже отрасли, ранее считавшиеся крупнейшими источниками выбросов, экспериментируют с улавливанием углерода и устойчивыми альтернативами.
Как ученый, который многие годы изучал реакцию прошлых экосистем на климатические стрессоры, я вижу в этом ключевую возможность нашего времени. У нас есть данные, которых никогда не имели древние организмы. Мы можем видеть формирование обратной связи, прежде чем оно выйдет из-под контроля.
История Сибирских траппов — это не только огонь и вымирание, но и восстановление: медленное, постепенное восстановление баланса. Понимание этого глубокого прошлого дает нам перспективу масштаба того, что мы делаем сейчас, и окно возможностей, чтобы изменить курс.
Когда люди утверждают, что вулканы когда-то выбрасывали больше CO₂, чем мы когда-либо могли, они частично правы по сумме. Но именно темп, скорость, определяет разницу между жизнеспособной планетой и кризисом.
Земля 252 миллиона лет назад изменилась до неузнаваемости из-за углерода, выброшенного в течение тысячелетий. Мы испытываем тот же процесс в реальном времени, со скоростью молнии.
На Climate Ages мы делимся такими историями, потому что они показывают, что наука может раскрыть и почему это важно. Понимание того, как жизнь и климат всегда были связаны, дает нам и осторожность, и надежду.