Πώς η τεκτονική και οι αστρονομικοί κύκλοι διαμόρφωσαν το Ύστερο Παλαιοζωικό κλίμα

Σχηματική αναπαράσταση των τεκτονικών και κλιματικών επιδράσεων στην ταφή οργανικού άνθρακα. Από: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-63896-z.

Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Ακαδημαϊκό Jin Zhijun από το Ινστιτούτο Ενέργειας του Πανεπιστημίου του Πεκίνου, αποκάλυψε πώς οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ της τεκτονικής δραστηριότητας της Γης και των αστρονομικών κύκλων διαμόρφωσαν από κοινού το κλίμα και τον κύκλο του άνθρακα του πλανήτη κατά την Ύστερη Παλαιοζωική Εποχή (360-250 εκατομμύρια χρόνια πριν, ή 360-250 εκ.χρόνια). 

Τα ευρήματα δημοσιεύονται στο Nature Communications , με τίτλο «Τεκτονικές-αστρονομικές αλληλεπιδράσεις στη διαμόρφωση του Ύστερου Παλαιοζωικού κλίματος και η ταφή οργανικού άνθρακα», προσφέροντας νέες γνώσεις για το κλιματικό σύστημα βαθέος χρόνου.

Μεταξύ 360 και 250 εκατομμυρίων ετών, η Γη υπέστη δραματικούς μετασχηματισμούς. Ήπειροι συγχωνεύτηκαν για να σχηματίσουν την υπερήπειρο, παγετώνες εξαπλώθηκαν σε τεράστιες περιοχές και παχιά στρώματα άνθρακα και πετρωμάτων πλούσιων σε οργανική ύλη άρχισαν να δημιουργούν τα υλικά που αργότερα θα γίνονταν τα σημερινά ορυκτά καύσιμα. 

Οι επιστήμονες γνώριζαν από καιρό ότι τόσο η τεκτονική δραστηριότητα (όπως οι ηφαιστειακές εκρήξεις και η δημιουργία βουνών) όσο και οι αστρονομικοί κύκλοι (αλλαγές στην τροχιά και την κλίση της Γης) επηρέασαν αυτά τα γεγονότα, αλλά ο τρόπος με τον οποίο τα δύο συνεργάστηκαν παρέμεινε ασαφής.

Αυτή η μελέτη εξηγεί πώς οι διεργασίες στο εσωτερικό της Γης και οι δυνάμεις από το διάστημα αλληλεπιδρούν για να ελέγξουν το κλίμα του πλανήτη. Δείχνει ότι όταν η τεκτονική δραστηριότητα ήταν ισχυρή, το κλίμα γινόταν ασταθές, ενώ κατά τη διάρκεια πιο ήπιων τεκτονικών περιόδων, το κλίμα σταθεροποιούνταν, δημιουργώντας ιδανικές συνθήκες για μεγάλης κλίμακας ταφή οργανικού άνθρακα.

 Η κατανόηση αυτών των φυσικών αλληλεπιδράσεων βοηθά τους επιστήμονες να προβλέψουν καλύτερα πώς το κλίμα της Γης μπορεί να ανταποκριθεί στις μελλοντικές αλλαγές στο CO₂ και σε άλλους παράγοντες.

Μεταβλητότητα του κλίματος στη θερμοκρασία και τις βροχοπτώσεις κατά την ύστερη Παλαιοζωική περίοδο (360–250 εκ.χρόνια). Από: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-63896-z.

Η ομάδα διαίρεσε την Ύστερη Παλαιοζωική Εποχή σε τρεις κύριες τεκτονικές φάσεις χρησιμοποιώντας ανακατασκευές πλακών, γεωχημικά δεδομένα και μοντελοποίηση του κύκλου του άνθρακα . Εντόπισαν περιόδους αυξημένης δραστηριότητας (~360–330 εκ. χρόνια και ~280–250 εκ.χρόνια) που χαρακτηρίζονται από ταχεία επέκταση των κορυφογραμμών και της καταβύθισης πλακών, ηφαιστειακή δραστηριότητα και κλιματική αστάθεια, και μια μεσαία φάση (~330–280 εκ.χρόνια) σχετικής τεκτονικής ηρεμίας με μειωμένη απελευθέρωση CO₂, ψυχρότερες θερμοκρασίες και σταθερό κλίμα.

Τα αστρονομικά σήματα στα ιζήματα ήταν πιο ορατά κατά τη φάση ηρεμίας, όταν οι τροχιακοί κύκλοι επηρέαζαν έντονα τη θερμοκρασία και τις βροχοπτώσεις, αλλά επισκιάζονταν κατά τη διάρκεια των ενεργών φάσεων λόγω των ηφαιστειακών αιχμών CO₂. Οι προσομοιώσεις επιβεβαίωσαν ότι τα επίπεδα CO₂ έδρασαν ως σημαντικός ενισχυτής των κλιματικών διακυμάνσεων, συνδέοντας τις τεκτονικές δυνάμεις με την παγκόσμια κλιματική ισορροπία.

Αυτή η εργασία αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες κατανοούν την αρχαία κλιματική ιστορία και δείχνει πώς λειτουργούσαν πάντα οι κύκλοι του εσωτερικού και του διαστήματος της Γης. Η μελέτη παρέχει μια νέα προοπτική στον μακροπρόθεσμο μηχανισμό ρύθμισης του κύκλου του άνθρακα και παρέχει επίσης μια σημαντική ιστορική αναφορά για τη σύγχρονη έρευνα για το κλίμα.

Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα phys.org

περισσότερα,

Ren Wei et al, Tectonic–astronomical interactions in shaping late Paleozoic climate and organic carbon burial, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-63896-z

Πανεπιστήμιο του Πεκίνου

Nature Communications 

https://phys.org/news/2025-10-tectonics-astronomical-late-paleozoic-climate.html#google_vignette