Пустыня-кокетка: Атакама скрывала от ученых 20 миллионов лет

Пустыня Атакама оказалась значительно древнее, чем думали ученые. Новое исследование в Nature Communications показало, что ее гиперзасушливое ядро сформировалось более 40 миллионов лет назад — на 20 миллионов лет раньше прежних оценок.

Ранее считалось, что экстремальная засуха в регионе установилась 15–20 миллионов лет назад. Этот период связывали с двумя ключевыми событиями: формированием горной системы Анд и установлением холодных океанических течений у побережья Чили. Теперь же ученые пришли к выводу, что одна из старейших пустынь мира начала формироваться задолго до этих процессов.

Засушливое ядро пустыни

Пустыня Атакама на севере Чили, занимающая около 130 тысяч квадратных километров, считается одним из самых сухих мест на Земле. С востока путь влажным воздушным массам преграждают Анды, а с запада поступлению влаги препятствуют прибрежные горные хребты. В результате в центральной части пустыни, где сосредоточено ее гиперзасушливое ядро, выпадает менее 5 миллиметров осадков в год.

Такая засуха практически останавливает эрозию. Со временем на поверхности формируется рыхлый слой гипса, напоминающий муку. Когда он достигает определенной толщины, редкие дождевые осадки впитываются в грунт, почти не меняя облик пустынного ландшафта на протяжении миллионов лет.

Авторы нового исследования решили выяснить, как долго поверхность в центре Атакамы оставалась неизменной. Это позволило определить, когда в регионе установились условия гиперзасухи. Для этого ученые собрали образцы кварцевой гальки, устойчивой к выветриванию и ветровой эрозии, в разных районах пустыни, добираясь до них по труднопроходимому бездорожью.

Затем исследователи измерили содержание редких изотопов неона и бериллия. Эти так называемые космогенные нуклиды образуются под воздействием космических лучей, которые постоянно бомбардируют поверхность Земли. Чем дольше камень находится на поверхности, тем больше таких изотопов в нем накапливается.

Оказалось, что примерно четверть образцов содержала значительно больше космогенных нуклидов, чем ожидалось. Это указывает на то, что они находились на поверхности гораздо дольше, чем предполагали предыдущие оценки. Ранее считалось, что гиперзасушливое ядро Атакамы сформировалось в раннем или среднем миоцене — около 15–20 миллионов лет назад. Однако новые данные свидетельствуют, что экстремально сухие условия могли установиться еще в позднем эоцене, более 40 миллионов лет назад.

По мнению исследователей, ключевую роль в этом процессе могло сыграть глобальное похолодание, наступившее после климатического оптимума раннего эоцена — периода между 54 и 49 миллионами лет назад, когда концентрация углекислого газа в атмосфере была значительно выше современной, а средние температуры на планете превышали доиндустриальные значения на 10–16 градусов Цельсия. Если эта гипотеза верна, то образование Анд не стало причиной возникновения пустыни, а лишь усилило уже начавшееся высыхание региона. Проверить это помогут будущие исследования с использованием климатических моделей.

Ученые отмечают, что понимание истории Атакамы важно не только для климатологии, но и для изучения эволюции местной флоры и фауны. Новые данные помогут выяснить, как живые организмы приспосабливались к резким изменениям окружающей среды. Переход к гиперзасушливому климату мог перекрыть миграционные пути многих видов, изолировав отдельные популяции и создав условия для появления новых форм жизни.

В России в Калмыкии 120 млн га земель превращаются в пустыни — ученые объяснили, почему.