Исследователи уже давно ссылаются на поднятие Тибетского нагорья и Гималайских гор около 50 миллионов лет назад за то, что оно заблокировало проникновение дождевых облаков в Центральную Азию с юга, убив большую часть растительной жизни региона.Новое исследование, опубликованное в журнале Geology, дает более детальную картину опустынивания в Центральной Азии. Это предполагает, что относительно недавний подъем менее известных горных хребтов, таких как Тянь-Шань и Алтай, еще больше изолировал влагу с запада и севера. В результате большие участки того, что мы сейчас считаем западным Китаем, юго-западом Монголии и восточным Таджикистаном, превратились в бесплодную землю или покрылись песчаными дюнами.
«Хотя Центральная Азия, вероятно, никогда не была пышной и зеленой, она определенно была зеленее 23 миллиона лет назад и, вероятно, еще зеленее в более далеком прошлом», — сказал Джереми Кеснер Кейвс, ведущий автор исследования и докторант Стэнфордской школы Земли. , Энергия Науки об окружающей среде.«Один из способов подумать об этом изменении состоит в том, что если смотреть из космоса сегодня, Центральная Азия кажется очень коричневой из-за ее обширных пустынь», — сказал Кейвс. «Однако если смотреть из космоса 23 миллиона лет назад, Центральная Азия выглядела бы несколько темнее просто из-за того, что там было значительно больше листьев и растений».
Чтение углеродаКейвс и его соавторы пришли к своим выводам после измерения значений изотопов углерода в захороненных древних образцах почвы. Конкретный изотоп или версия углерода, обнаруженная в образцах, говорит о сухости условий во время осаждения почвы.
Более влажные и дождливые условия позволяют большему количеству организмов, включая растения и почвенные бактерии, процветать и вытягивать углерод из своего окружения, чтобы подпитывать свой рост и метаболизм, оставляя контрольные изотопы углерода в окружающей среде.Раньше ученые полагались на такого рода измерения образцов почвы в первую очередь для изучения типов растений и уровней углекислого газа в атмосфере. Вместо этого Кейвс и его коллеги изучили образцы из обширных географических и временных диапазонов, чтобы составить более полный портрет климатических изменений, влияющих на состав почвы.
«Наша статья — первая попытка представить карты изотопов углерода за геологический период, превышающий миллион лет», — сказал Кейвс.Он и несколько соавторов отправились в Монголию, Восточный Казахстан и Северный Китай, чтобы собрать основную часть из 171 нового образца почвы, в то время как российские соавторы собрали образцы у озера Байкал. Новые образцы были рассмотрены вместе с более чем 2200 ранее собранными образцами.
Поскольку большинство существующих образцов происходило с Тибетского нагорья, исследовательская группа восполнила пробел в географическом охвате, отправившись в малоизученные северные районы Центральной Азии.Сами сэмплы "откровенно скучные", — признал Кейвс. «По сути, они выглядят и ощущаются как грязь».
Но каменистые обнажения, обнажающие старые, затвердевшие куски почвы, могут ослеплять. «Обнажения имеют темно-фиолетовые, красные и зеленые полосы, и они часто размываются, образуя сумасшедшие узоры», — сказал Кейвс. «Представьте себе национальный парк Бэдлендс в Южной Дакоте или Раскрашенную пустыню в Аризоне».Озеленение АзииВ целом, образцы были хорошо распределены от 23 миллионов до 2,6 миллионов лет назад в геологический период, известный как неоген.
Климат Земли существенно похолодал по мере завершения неогена, подготовив почву для ледникового периода, когда ледники поползли из полярных регионов в более низкие широты.После анализа значения изотопов углерода в образцах выявили исключительно засушливую область глубоко в глубине Азии, существовавшую 23 миллиона лет назад, первоначально окруженную районами с более сильным выпадением осадков.
Однако примерно пять миллионов лет назад этот засушливый регион расширился на север и запад, поскольку новые горные хребты достигли высоты, достаточной для того, чтобы препятствовать переносу влаги западными ветрами.Полученные данные помогут исследователям разобраться в том, в какой степени обесцвечивание Центральной Азии произошло в ответ на локальные геологические изменения по сравнению с глобальными сдвигами, происходившими во время неогена.Исследование Северной АмерикиБлагодаря этой убедительной демонстрации использования образцов древних почв в качестве заместителей регионального климата в Азии, Кейвс теперь планирует расширить свои исследования в других частях земного шара. «Я надеюсь, что смогу применить этот метод к другим континентам, таким как Северная Америка, где есть большие наборы данных по изотопам углерода», — сказал Кейвс.
Это может пролить свет на воздействие на климат западной части Северной Америки из-за поднятия Сьерра-Невады в восточной Калифорнии, а также Скалистых гор дальше на восток, которые достигли почти своей нынешней высоты около 40 миллионов и 50 миллионов лет назад соответственно.«Только создав эти карты континентального масштаба, как это сделал Джереми для Центральной Азии, вы сможете лучше понять, как поднятие горных хребтов контролировало характер выпадения осадков на этом фоне глобального похолодания в неогене», — сказал Пейдж Чемберлен, соавтор книги. исследования и профессора наук о Земле в Стэнфорде. «Северная Америка действительно созрела для такого рода исследований».