Nová studie popisuje, jak střední Asie za posledních 23 milionů let vyschla do jedné z nejsuchších oblastí na planetě. Zjištění ilustrují dramatické klimatické posuny způsobené těžkopádným vzestupem nových horských pásem v průběhu geologického času.
Výzkumníci již dlouho zmiňují vyzdvižení Tibetské náhorní plošiny a Himálaje před zhruba 50 miliony let kvůli zamezení vstupu dešťových mraků do střední Asie z jihu, což vyhubí většinu rostlinného života v regionu.
Nová studie, publikovaná online v časopise Geology, vykresluje jemnější obraz dezertifikace Střední Asie. To naznačuje, že relativně nedávný vzestup méně známých horských pásem, jako je Ťan-šan a Altaj, dále uzavřel vlhkost ze západu a severu. V důsledku toho se velké úseky toho, co nyní považujeme za západní Čínu, jihozápadní Mongolsko a východní Tádžikistán, staly pustou zemí nebo protkány písečnými dunami.
„Zatímco Střední Asie pravděpodobně nikdy nebyla bujná a zelenající se, byla určitě zelenější před 23 miliony let a pravděpodobně ještě zelenější ve vzdálenější minulosti,“řekl Jeremy Kesner Caves, hlavní autor studie a doktorand. na Stanfordské škole Země, energetiky a environmentálních věd.
„Jedním ze způsobů, jak o této změně přemýšlet, je, že při pohledu z vesmíru se dnes Střední Asie jeví jako velmi hnědá kvůli svým rozsáhlým pouštím,“řekl Caves. „Při pohledu z vesmíru před 23 miliony let by však Střední Asie vypadala poněkud tmavší, jednoduše kvůli tomu, že tam bylo podstatně více listů a vegetace."
Čtecí uhlík
Caves a jeho spoluautoři dospěli ke svým závěrům poté, co změřili hodnoty izotopů uhlíku v pohřbených, starověkých vzorcích půdy. Konkrétní izotop nebo verze uhlíku nalezená ve vzorcích hovoří o suchosti podmínek v době ukládání půdy. Vlhčí a deštivé podmínky umožňují většímu počtu organismů, včetně rostlin a bakterií žijících v půdě, prosperovat a vytahovat uhlík ze svého okolí, aby poháněl jejich růst a metabolismus, přičemž v jejich prostředí zanechávají výmluvné izotopy uhlíku.
Dříve se vědci spoléhali na tyto druhy měření vzorků půdy především ke studiu typů rostlin a hladin atmosférického oxidu uhličitého. Caves a kolegové se místo toho podívali na vzorky v rozsáhlých geografických a časových rozpětích, aby nakreslili úplnější portrét klimatických změn ovlivňujících složení půdy.
"Naše práce je vůbec prvním pokusem prezentovat mapy izotopů uhlíku v geologickém časovém rámci více než milion let," řekl Caves.
On a několik spoluautorů cestovali do Mongolska, východního Kazachstánu a severní Číny, aby nasbírali většinu 171 nových vzorků půdy, zatímco ruští spoluautoři sbírali vzorky poblíž jezera Bajkal. Nové vzorky byly zvažovány spolu s více než 2 200 dříve odebranými vzorky. Protože většina těchto existujících vzorků pocházela z Tibetské náhorní plošiny, výzkumný tým zaplnil mezeru v geografickém pokrytí tím, že se vydal do málo prozkoumané severní střední Asie.
Samotné vzorky „jsou upřímně docela nudné,“připustil Caves. "V zásadě vypadají a působí jako špína." Ale skalní výchozy odhalující staré, ztvrdlé kusy půdy mohou oslnit. "Výchozy jsou pruhované sytě fialové, červené a zelené a často erodují do bláznivých vzorů," řekl Caves. "Představte si národní park Badlands v Jižní Dakotě nebo Malovanou poušť v Arizoně."
Odzelenění Asie
Celkově byly vzorky dobře rozděleny od 23 milionů do 2. Před 6 miliony let během geologického období známého jako neogén. Zemské klima se s postupujícím neogénem podstatně ochladilo a připravilo půdu pro dobu ledovou, kdy se ledovce plížily z polárních oblastí do nižších zeměpisných šířek.
Po analýze hodnoty izotopů uhlíku ve vzorcích odhalily výjimečně suchou oblast hluboko ve vnitrozemí Asie sahající 23 milionů let zpět, zpočátku obklopenou oblastmi s vyššími srážkami. Počínaje asi před pěti miliony let se však tato suchá oblast rozšířila na sever a západ, protože nová pohoří dosáhla výšek dostatečných k tomu, aby zabránila západním větrům dodávat vlhkost.
Zjištění pomohou výzkumníkům odhalit, k jak velké části odzelenění ve Střední Asii došlo v reakci na lokalizované geologické změny oproti globálním posunům, ke kterým došlo během neogénu.
Vyšetřování Severní Ameriky
S touto přesvědčivou demonstrací použití starých vzorků půdy jako zástupců regionálního klimatu v Asii nyní Caves plánuje rozšířit své výzkumy i jinde na zeměkouli."Doufám, že budu moci použít tuto metodu na jiných kontinentech, jako je Severní Amerika, kde existují velké soubory dat o izotopech uhlíku," řekl Caves.
To by mohlo osvětlit dopady na klima západní části Severní Ameriky v důsledku vyzdvižení Sierry Nevady ve východní Kalifornii a také Skalistých hor dále na východ, které dosáhly téměř svých současných nadmořských výšek asi před 40 miliony a 50 miliony let, respektive.
„Pouze vytvořením těchto map v kontinentálním měřítku, jako to udělal Jeremy pro Střední Asii, můžete dále porozumět tomu, jak zvednutí pohoří řídilo vzory srážek na pozadí globálního ochlazování v neogénu,“řekl Page Chamberlain, spoluautor studie a profesor vědy o systémech Země na Stanfordu. "Severní Amerika je na tento druh výzkumu opravdu zralá."
