Ученые рассчитали древние колебания уровня моря с тысячелетней точностью

Недавно международная команда ученых из Нидерландов, Великобритании и США сделала прорыв. Им удалось восстановить колебания уровня моря за последние 540 миллионов лет с гораздо большей точностью — по тысячелетним отрезкам. Результаты опубликованы 3 июля 2025 года в журнале Earth and Planetary Science Letters. Один из авторов исследования, Дауэ ван дер Меер из Утрехтского университета, объяснил, что теперь стало возможным более точно оценивать, как формировалась структура земной коры и где находятся породы, пригодные, например, для хранения углекислого газа или извлечения геотермальной энергии.

На глобальный уровень моря влияют два основных процесса. Первый — это тектоника плит, которая со временем изменяет форму и глубину океанических впадин. Второй — количество льда на континентах. Когда климат холодеет и ледники растут, уровень моря падает, потому что вода “заперта” в виде льда. Когда лед тает, вода возвращается в океан, и уровень поднимается. Ученые уже могли определить средний уровень моря на миллионных интервалах, но догадывались, что в более короткие периоды изменения могли быть куда более резкими.

Чтобы разобраться, как быстро мог меняться уровень моря, ученые обратились к геологическим данным. Как по кольцам на срезе дерева можно определить возраст, так и по чередованию осадочных пород вроде песчаника и глины можно понять, где когда-то было море, а где — суша. Песчаник обычно образуется, когда море отступает и территория оказывается на мелководье или на суше. Глинистые породы формируются в глубоких и спокойных водах, когда море покрывает регион надолго.

До сих пор такие короткие колебания можно было проследить лишь за последние несколько миллионов лет, когда есть достаточно данных. Однако в этом исследовании ученые пошли дальше. Они построили модель зависимости между климатом и размером ледников, используя последние 30 миллионов лет, где данные наиболее надёжные. Затем они применили эту модель к более древним временам, вплоть до самого начала фанерозоя — времени, когда на планете начали массово появляться сложные формы жизни, примерно 540 миллионов лет назад.

В результате получилась уникальная картина того, как уровень моря менялся не только на протяжении миллионов лет, но и внутри более коротких интервалов — по несколько тысяч лет. Эти новые данные оказались намного ближе к наблюдаемым в ископаемых остатках и древних отложениях. Ученые впервые смогли рассчитать такие колебания с приемлемой точностью и согласовать их с другими видами геологических информации.

Исследование также дало интересные результаты о разных периодах истории Земли. Например, в последние несколько миллионов лет уровень моря мог колебаться на 100 метров вверх или вниз из-за ледниковых циклов. А вот в эпоху динозавров — юрский и меловой периоды — ледников не было, и колебания были незначительными. Зато в карбоне, примерно 300 миллионов лет назад, огромный ледниковый щит в южном полушарии вызывал резкие и частые изменения уровня моря.

Если ученые знают, что в определённое время уровень моря был высоким, это означает, что на большой территории могла образоваться непрерывная глинистая порода. А если в то же время море было отступившим — там, скорее всего, песчаник. Таким образом, зная уровень моря в прошлом, можно строить глобальные карты распределения осадочных пород и использовать их в самых разных областях.

Понимание того, как Земля реагировала на потепления и похолодания в прошлом, помогает лучше прогнозировать её будущее. Сегодня мы сталкиваемся с быстрым потеплением климата, таянием ледников и подъёмом уровня моря. Всё это уже случалось раньше, хотя и по другим причинам. Например, природные циклы, а не выбросы парниковых газов. Однако последствия были сходными: затопления прибрежных территорий, изменение состава экосистем, переселение живых организмов и многое другое. Именно поэтому важно знать, как эти процессы происходили ранее, чтобы научиться с ними справляться в будущем.

Ученые продолжают использовать геологическое прошлое в качестве ключа к пониманию современных проблем. Новое исследование не только расширяет наши знания о морской истории планеты, но и предлагает полезный инструмент для устойчивого управления природными ресурсами.

Теперь у нас есть возможность взглянуть на изменения, происходившие за сотни миллионов лет, с такой точностью, о которой раньше и мечтать не приходилось. И этот взгляд в прошлое может стать важным шагом на пути к более безопасному и разумному будущему.

Это исследование имеет значение и для Казахстана. В стране есть большие территории, ранее покрывавшиеся древними морями, например в районе Прикаспия и Тургайской впадины. Здесь находятся мощные слои осадочных пород, включая песчаники и глины, которые могут быть пригодны для хранения углекислого газа или радиоактивных отходов. Новые данные о колебаниях уровня моря помогут точнее понять, когда и как формировались эти породы. Это может стать основой для более безопасного и устойчивого использования недр в Казахстане, особенно в условиях перехода к низкоуглеродной экономике и развития подземной инфраструктуры.