Климатът влияе на океанската кора и подводните вулкани

Учени от Оксфордския университет са открили, че ледниковите периоди на Земята са оставили своя отпечатък върху формата и строежа на океанската кора.

Както станало ясно, по време на заледяванията, когато морското ниво се снижава, магмата, която се разпространява из срединноокеанските хребети, нараства на повърхността на океана, като по този начин удебелява кората. Но когато нивото на морето отново се повдига във връзка със затоплянето, производството на нова кора се забавя.

„На науката е известно, че вулканизмът има огромно влияние върху климата като цяло. Нашето откритие се заключава в това, че климатичните цикли също оказват своето влияние върху океанския вулканизъм“, разказва съавторът на изследването Ричард Кац, геофизик от Оксфордския университет.

Авторите на изследването споделят, че са забелязали дадения ефект, като наблюдавали верига подводни хълмове, протягащи се между Австралия и Антарктида. Този хребет е възникнал поради това, че по-високите равнища на морето оказват по-голямо налягане върху мантията на Земята под океанското дъно. Това явление забавя транспорта на течни породи и газ от мантията към срединноокеанските хребети, където те излизат на повърхността.

Периодичните колебания на наклона на земната ос и нейната орбита около Слънцето през последните два милиона години се явяват основна причина за климатичните колебания от ледниковите периоди преди затоплянията.

По време на ледниковите периоди повече вода се оказва заключена в ледовете на Земята и като следствие нивото на Световния океан се понижава почти със 100 метра в сравнение с топлите периоди. Всички тези изменения според Кац са провокирали удебеляване на океанската кора с 800 метра, тоест с 10% в сравнение с първоначалните показатели.

Днес морското равнище от гледна точка на геофизиката вече е доста високо. Но ще измине доста време, преди учените да могат да фиксират каквито и да било видими изменения в океанската кора, предизвикани от затоплянето на климата. Става дума за това, че магмата се издига от недрата на Земята изключително бавно и каквито и да било ефекти ще станат видими минимум след 50 000 години, пояснява Кац.

Общоприетите теории гласят, че измененията на морското равнище не могат съществено да повлияят върху протичащото в дълбините на океана, например върху формирането на хребети. Но Кац и колегите му са изчислили, че изменението на морското равнище пряко влияе върху дебелината на океанската кора, и са разбрали, че постепенното удебеляване се определя от точно от хребети като тези, които учените изучавали близо до Австралия.

Това явление е комплексно: върху него влияе и морското равнище, и скоростта на покачване и спадане на това равнище, и скоростта, с която мантията излиза към повърхността на Земята, и скоростта, с която океанската кора се разпространява далече от срединноокеанските хребети.

Кац и колегите му изследвали две области в срединноокеанските хребети, разположени между Австралия и Антарктида, които били първоначално изучени през 2011 и 2013 г. от екипажа на корейския ледоразбивач Araon. Морското дъно в тази област е осеяно с дълги вериги от подводни хълмове, всеки от които има височина около 200 метра.

„За да се формират подобни хребети, е необходимо удебеляване на океанската кора някъде с 800 метра. Голяма част от хълма се оказва потопена в мантията, а върхът може даже да се издига над повърхността на океана“, пояснява Кац.

Хълмовете са били формирани в резултат на различни прояви на сеизмична активност, отлагания, изригване на вулкани и трансформиране на морското дъно.

Но учените установили, че морфологията на въпросните структури демонстрира ясни свидетелства за постепенно удебеляване на океанската кора вследствие на три ледникови периода – преди 23 000, 41 000 и 100 000 години. Тези колебания са известни на геолозите като цикли на Миланкович.

Забележително е, че изводите на Кац и колегите му, изложени в статия в изданието Science, напълно се съгласуват с резултатите от други изследвания.

Например друг екип учени, публикували преди дни статия в сп. Geophysical Research Letters, с пример за десет изригвания демонстрирали, че те зависят от приливите и годишните изменения.

Веднъж на две седмици (когато протичало изтъняване на слоя морска вода над вулканите поради отливи) те изхвърляли материал и близо до тях се регистрирали неголеми земетресения.

Всички десет изригвания се паднали през първите шест месеца от годината, когато Земята се отдалечава от Слънцето (светилото оказва по-малко гравитационно въздействие върху нашата планета).