Уровень моря повышается по мере того, как изменение климата приводит к быстрому таянию ледников и ледяных щитов, при этом в условиях потепления в мире вода в океанах расширяется. Но был ли когда-нибудь уровень моря выше, чем сегодня? И когда он был самым высоким?
Короче говоря, уровень моря всегда был выше, чем сегодня. Но до сих пор неясно, когда именно он был самым высоким, хотя у учёных на этот счёт есть несколько идей.
За последние полмиллиарда лет уровень моря, вероятно, достиг максимума 117 миллионов лет назад, во время аптской эры. Согласно исследованию 2022 года, опубликованному в журнале Gondwana Research, в это время, которое было частью мелового периода (145–66 миллионов лет назад), уровень моря был примерно на 700 футов (200 метров) выше, чем сегодня.
«За последние 540 миллионов лет самый высокий уровень моря был в меловой период, в то время, когда ещё по Земле ходили динозавры, — рассказал Live Science Доуве ван дер Меер (Douwe van der Meer), ведущий автор исследования, геолог-разведчик в нефтегазовой промышленности и приглашенный исследователь из Утрехтского университета в Нидерландах. — Помимо этого, это в основном предположения», — сказал Джун Коренага (Jun Korenaga), профессор наук о Земле и планетах Йельского университета, в интервью Live Science.
Исследования Коренаги показывают, что уровень моря был выше гораздо раньше в истории Земли, насчитывающей примерно 4,5 миллиарда лет — когда первые континенты ещё только формировались, а на поверхности Земли почти не было суши.
В краткосрочной перспективе уровень моря зависит от таяния льдов. Например, когда ледник Туэйтса «Судный день» в Антарктиде растает, весь Западно-Антарктический ледниковый щит может разрушиться, в результате чего средний глобальный уровень моря увеличится примерно на 11 футов (3,4 м). В долгосрочной перспективе в игру вступают также смещающиеся континенты и растягивающееся морское дно. И тут возникает неожиданный поворот: Коренага считает, что в ранних океанах было больше воды, чем сегодня. С момента зарождения планеты океаны, возможно, медленно стекали в мантию Земли.
В последний раз уровень моря был выше нынешней высоты около 120 тыс. лет назад, во время Последнего межледниковья (130 000–115 000 лет назад), когда современные люди всё ещё делили планету с нашими двоюродными братьями-неандертальцами и денисовцами. В это время более тёплый климат привёл к таянию антарктических льдов, в результате чего уровень моря поднялся примерно на 20 футов (6 м) выше своего нынешнего среднего значения.
Тогда климат потеплел из-за предсказуемых изменений орбиты Земли. В наше время лёд тает, потому что люди сжигают ископаемое топливо, быстро увеличивая количество вызывающего потепление планеты углекислого газа и других парниковых газов в атмосфере. В любом случае таяние льда означает повышение уровня моря. Однако на протяжении обоих периодов Земля находилась в длительном ледниковом периоде, во время которого на планете были полярные ледяные шапки. В период же между крупными ледниковыми периодами Земля может терять свой полярный лёд.
Когда Земля полностью (или даже почти) освободится ото льда, уровень моря может превысить уровень Последнего межледникового периода в 10 раз.
«Если вы вернётесь примерно на 50 миллионов лет назад, то увидите, что в Гренландии льда нет, равно как и в Антарктиде, — сказал ван дер Меер. — При этом у вас имелось повышение уровня моря примерно на 70 метров (230 футов).»
И хотя уровень морей самый высокий, когда уровень льда самый низкий, это не полностью объясняет открытое море в меловой период, когда 30% сегодняшней суши было под водой, сказал ван дер Меер. В то время свою роль сыграла и тектоника плит. В частности, ван дер Меер подсчитал, что уровень моря был самым высоким примерно в то время, когда Южная Америка отдалялась от Африки, примерно 200-100 миллионов лет назад.
Эти континенты были раздвинуты, когда между ними образовался Южный Атлантический океан. По словам ван дер Меера, новые океаны, как правило, мельче океанов, которые они заменяют. Над слоем горячей полужидкой породы, называемой магмой, лежит земная кора, которая разделена на большие плиты, которые в состоянии перемещаться. Магма, вышедшая на поверхность, может затвердевать и образовывать новую кору. Когда это происходит, она может отодвинуть край старой пластины вниз, чтобы освободить место.
Старая океаническая кора плотная; по словам ван дер Меера, она давит на магму внизу, в результате чего образуются глубокие океаны. У новой коры было меньше времени для затвердевания; она более плавучая, поэтому новые океаны мельче. Это влияет на уровень моря.
«Это немного похоже на ванну», — сказал ван дер Меер: в неглубокой ванне содержится меньше воды, поэтому уровень моря повышается.
Меловой период сочетал в себе отсутствие полярных льдов и мелководье океанов, что привело к самому высокому уровню моря за последние полмиллиарда лет. Этот временной промежуток, фанерозойский эон (от 541 миллиона лет назад до настоящего времени), изучен лучше всего, поскольку именно тогда сложная жизнь и окаменелости стали обычным явлением. Некоторые из этих окаменелостей превратились в запасы нефти и газа, и компании, занимающиеся ископаемым топливом, уже давно изучают уровни моря, чтобы знать, где их найти, отмечает Коренага.
Собранные учёными данные и сам геологический архив становятся всё более разрежёнными по мере ухода в глубь времён. Коренага же изучает мрачные гадейский и архейский эоны, самые ранние периоды истории Земли.
По словам Коренаги, высокие уровни радиоактивных соединений в ранних породах предполагают, что ранние континенты были более горячими, более слабыми и ещё недостаточно прочными, чтобы сохранять свою форму. Пока континенты не затвердели, вулканические острова, возможно, были одной единственной сушей.
В статье, опубликованной в журнале Philosophical Transactions of the Royal Society A, Коренага и его коллеги подсчитали, что изначально на поверхности Земли было в два раза больше воды, чем сегодня. Как и сами океанические плиты, вода может периодически проникать в магму под земной корой и выходить из неё. По расчётам Коренаги, в течение миллиардов лет в поверхностных океанах происходило чистое уменьшение количества воды.
Если это правда, то, хотя уровень моря будет продолжать подниматься, дни его наивысшего уровня, вероятно, остались далеко в прошлом. Первые моря Земли были самыми высокими, потому что там просто было больше воды.
