Paleoseeni-eoseeni Thermal Maximum ( englanniksi Paleoseeni-Eoseeni Thermal Maximum , Initial Eosene Thermal Maximum , lyhenne PETM tai IETM ) on geologinen tapahtuma, joka tapahtui noin 55 miljoonaa vuotta sitten [1] [2] , paleoseenin ja Eoseeni , ja ilmaistaan jyrkänä maapallon ilmaston lämpenemisenä ,merkittävässä muutoksessa ilmakehän koostumuksessa ja joidenkin lajien sukupuuttoon. Paleoseenin ja eoseenin lämpömaksimi on yksi merkittävimmistä äkillisistä ilmastonmuutoksista fanerotsooin geologisessa historiassa., joka kesti noin 200 tuhatta vuotta.
Paleoseeni-eoseeni lämpömaksimi ilmeni sekä voimakkaana lämpötilan nousuna maanosien pinnalla ja valtameren ylemmissä kerroksissa että muutoksena ilmakehän hiilen isotooppikoostumuksessa , muutoksena sedimentaatiossa ja sukupuuttoon. useista lajeista.
Paleoklimaattisten rekonstruktioiden mukaan lämpötila mantereilla nousi tämän tapahtuman aikana 8 °C. Veden lämpötila trooppisella vyöhykkeellä oli 20 ° C, mikä on 1,5 ° C korkeampi kuin nykyinen arvo; arktisilla merillä lämpeneminen oli paljon suurempaa ja Jäämeren pintavesien lämpötilan nousu voi olla jopa 10 °C.
Lämpömaksimi ilmeni selvimmin karbonaattiesiintymien hiili-isotooppisessa koostumuksessa , jossa 13 C/ 12 C -suhde pieneni ensin hyvin nopeasti 2–2,5 ‰ ja palasi sitten normaaliksi noin 150–200 tuhannen vuoden kuluessa. Hiilen isotooppikoostumuksen muutos rekonstruoidaan valtamerten sedimenttien kaivoista. Isotooppisten menetelmien tarkkuus esiintymien absoluuttisen iän määrittämiseksi ei riitä määrittämään näin lyhyitä aikavälejä, ja koska paleoseeni-eoseeni lämpömaksimin koko kesto on 200 tuhatta vuotta, tapahtuman historiaa on edelleen mahdotonta määrittää. absoluuttiset aikaarvot.
Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus saavutti lämpömaksimin aikana 2–3 ‰ (eli 5–8 kertaa nykyarvoa enemmän, 400 ppm ), ja suurin osa siitä liukeni meriveteen, mikä lisäsi sen happamuutta. . Tämän seurauksena kuolevan planktonin karbonaattikuoret alkoivat liueta veteen saavuttamatta pohjaa, joten sedimenttiosissa lämpömaksimi ilmenee valkoisten karbonaattikerrostumien korvautuessa punaisilla savella, jotka sen valmistumisen jälkeen korvataan jälleen karbonaattikerrostumien kautta.
Hiilen isotooppisen koostumuksen muutos paleoseeni-eoseeni lämpömaksimin aikana voidaan selittää hiilen uudelleenjakautumisella maan biosfääristä valtameriin ja ilmakehään , koska kaikilla elävillä on hiili-isotooppikoostumus, joka on siirtynyt kohti valoisotooppia. Tässä tapauksessa hiilen isotooppisen koostumuksen valtavan poikkeaman normaalitilasta selittämiseksi tarvitaan kuitenkin hetkessä siirrettävä ilmakehään ja valtameriin koko modernin biosfäärin pitoisuutta vastaava määrä hiiltä, mm. maaperät. Malli metaanin terävästä siirtymisestä kiteisistä hydraateista ilmakehään ja valtamereen näyttää paljon realistisemmalta. Arvioiden mukaan havaitun isotooppisen poikkeaman muodostuminen vaatii vain kolmanneksen hajoamista kiteisten hydraattien muodossa sitoutuneesta metaanista.
Kiteiset hydraatit ovat erityisiä veden ja hiilivetyjen yhdisteitä, joissa kaasut pääsevät jäärakenteen onteloihin . Ne muuttuvat epävakaiksi korkeissa lämpötiloissa ja voivat hajota räjähdysmäisesti.
Kuten useimpien ilmastonmuutosten kohdalla, syy-yhteys on tässä tapauksessa epäselvä. Kiteiset hydraatit muuttuvat epävakaiksi lämpötilan noustessa - näin ollen niiden hajoaminen voi johtua planeetan voimakkaasta lämpenemisestä. Toisaalta metaani on kaasu, jolla on voimakas kasvihuoneilmiö , ja sen pitoisuuden lisääntyminen ilmakehässä voi aiheuttaa ilmaston lämpenemistä .
Maapallon jyrkkä lämpötilan nousu, joka tapahtui noin 55,5 miljoonaa vuotta sitten, kun keskimääräinen ilman lämpötila lähellä maan pintaa ja valtameren ylempien kerrosten lämpötila nousivat noin 5-8 °C, voi liittyä asiaan. Amerikkalaiset tutkijat komeetan tai meteoriitin putoamisen yhteydessä [3] [4] [5] [6] .
Myös tämän tapahtuman geologiset tiedot vastaavat "Silurian hypoteesia" jäljestä, jonka teollinen sivilisaatio voisi jättää maan päälle [7] .
Lämpömaksimi vastaa suuria muutoksia planeetan ilmastossa ja sen ylempien geosfäärien koostumuksessa . Ne vaikuttivat myös biosfääriin. Paleoseenin ja eoseenin rajalla tapahtui merkittävä lajien sukupuutto. Alkukantaiset nisäkkäät katosivat , ne korvattiin nykyaikaisilla nisäkkäillä, kaikki pienemmässä kokoluokassa. Samanaikaisesti 30–40 % syvänmeren foraminifereista kuoli sukupuuttoon .
Erityisen kiinnostavia ovat tämän tapahtuman sedimentaatiovaikutukset ja se, kuinka maapallo palautui normaaliksi sen jälkeen. Hiili-isotooppipoikkeama alkoi pienentyä eksponentiaalisesti ja hävisi noin 150 tuhannessa vuodessa. Tämä aika on verrattavissa nykyiseen aikaan, jolloin valtamerihiili laskeutuu sedimenttikiviin. Hiilianomaalia liittyy biogeenisen bariumin laskeuman merkittävään lisääntymiseen , jonka perusteella S. Baines ym. ehdottivat vuonna 2000 , että valtamerten tuottavuus nousi vasteena mantereilla lisääntyneiden eroosioprosessien lisääntymiseen. sään aiheuttamien tuotteiden ajautuminen valtameriin [8] . Siten paleoseeni-eoseeni lämpömaksimi kuvaa paitsi terävää muutosta lämpötilassa ja ilmakehän koostumuksessa, myös planeetan myöhemmän vasteen mekanismia, joka tasoittaa nämä muutokset.