Ученые впервые измерили скорость роста сталагмитов по всему миру

Геологи из пяти стран впервые собрали в одном обзоре данные о скорости роста сталагмитов по всему миру. Оказалось, что их рост на длинных временных отрезках в десятки тысяч лет на удивление постоянный. Это значит, что “годичные кольца” пещерных выростов можно использовать в качестве надежных индикаторов возраста и палеоклиматических условий. Результаты исследования опубликованы в журнале Reviews of Geophysics.

Сталагмиты растут с пола пещер в процессе отложения минеральных веществ, содержащихся в воде, которая капает со сталактитов, свисающих с потолка. Они состоят из слоев кристаллов кальцита, которые, если ничего не мешает, идеально накладываются друг на друга, образуя в разрезе концентрические слои.

Ученые используют эти слои, подобно годичным кольцам деревьев, для оценки температур, продолжительности сухих и влажных сезонов и других климатических параметров в далеком прошлом. Однако до сих пор оставалось неизвестным, все ли сталагмиты растут с одинаковой скоростью.

Исследователи под руководством Энди Бейкера (Andy Baker) из Школы биологии, наук о Земле и окружающей среде Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее впервые обобщили данные по скорости роста сталагмитов в разных частях планеты и выяснили, что она практически неизменна по всему миру — сталагмит высотой один метр вырастает примерно за 11 тысяч лет.

“Наш новый глобальный анализ показывает, что мы можем рассматривать рост сталагмита как метроном, очень постоянный в течение сотен и тысяч лет, и мы можем использовать это для изучения климатических изменений, — приводятся в пресс-релизе университета слова Энди Бейкера. — Иногда экстремальные погодные явления могут нарушить работу метронома на несколько лет, ускоряя или замедляя процесс, но в целом рост сталагмита предсказуем, и именно это уникальное свойство делает их настолько ценными для исследователей”.

Исследователи обнаружили, что, независимо от местонахождения сталагмитов, их кольца имеют одни и те же закономерности — при потеплении они растут быстрее, а при похолодании медленнее. В регионах с сезонным климатом это позволяет по сталагмитам выстраивать довольно точную хронологию.

В слоях сталагмитов сохраняются и свидетельства более длительных климатических колебаний, таких как фазы Южной осцилляции Эль-Ниньо и Ла-Нинья, а также индикаторы экстремальных погодных явлений — мегазасух, лесных пожаров и наводнений.

Так, по частицам пепла от лесных пожаров, который попали в слои сталагмита с каплями воды, ученые впервые восстановили историю пожаров в Западной Австралии за последние несколько тысяч лет.

“Мы можем использовать и другие химические доказательства сталагмитов, чтобы получить записи об изменениях окружающей среды в прошлом, и точно знать, когда это произошло. Крошечные частицы из почвы или микроэлементы могут нарушить укладку, создавая поры между растущими кристаллами сталагмитов или изменить их форму”, — говорит профессор Бейкер.

Авторы планируют продолжить исследования, чтобы понять закономерности и механизмы роста кристаллов внутри каждого слоя сталагмитов.