Аральское море когда-то занимало почти 70 000 квадратных километров. Оно располагалось в Центральной Азии на границе Казахстана и Узбекистана и считалось одним из крупнейших озер мира. Все изменилось в 60-е годы XX века, когда СССР начал масштабную ирригационную кампанию. Реки, питающие море — Амударья и Сырдарья — пустили по каналам для полива хлопковых полей. Море начало стремительно мелеть.
Ситуацию усугубили засухи. За несколько десятилетий Аральское море потеряло почти 90 процентов своей воды — более 1000 кубических километров. На месте водоема осталась пустыня с солончаками, пыль и разрушенные экосистемы. Это стало одним из самых крупных экологических бедствий, вызванных человеком.
Но последствия оказались глубже — в буквальном смысле. Авторы нового исследование показали, что исчезновение такого количества воды затронуло не только сушу, но и породы, залегающие в глубине почти 200 километров от поверхности.
Статья по теме: 10 смертоносных извержений вулканов, которые очень сильно повлияли на мир
Международная команда геофизиков под руководством Вана Тэна (Wang Teng) из Пекинского университета проанализировала, как исчезновение Аральского моря повлияло на геологические процессы. Ученые использовали спутниковые данные, зафиксировав изменения высоты поверхности между 2016 и 2020 годами. Оказалось, что дно бывшего моря продолжает подниматься со скоростью примерно семь миллиметров в год.
Чтобы понять причину аномалии, ученые создали модель земной коры и мантии под Аральским морем. Оказалось, что исчезновение гигантской массы воды запустило цепную реакцию. Сначала «разгруженная» земная кора начала выпрямляться, как пружина, сжатая десятилетиями. Затем в процесс включилась верхняя мантия — вязкий слой толщиной 190 километров, расположенный между корой и ядром Земли.
Когда вода исчезла, давление на земную кору уменьшилось. Она начала выгибаться вверх. Это движение создало пустоту в глубинных слоях, и вязкие породы верхней мантии стали медленно втекать в образовавшееся пространство. Такую зону называют астеносферой — это горячая и пластичная часть мантии, которая может «течь». Именно из-за высокой температуры и мягкости породы реагируют медленно — эффект подъема продолжается даже спустя десятилетия.
Статья по теме: Геологи узнали, когда произошло крупнейшее извержение вулкана в голоцене
По словам Роланда Бюргманна (Roland Bürgmann) из Калифорнийского университета в Беркли, одного из автора исследования, подобный отклик мантии обычно связывают с ледниками. Когда ледяные щиты тают, земная кора под ними поднимается — например, Скандинавия «растет» на сантиметр в год. Но в случае с Аральским морем причиной подъема коры стала человеческая деятельность. которая вызвала изменения на рекордной глубине.
По мнению ученого, реакция мантии на осушение Аральского моря — возможно, самый глубокий эффект человеческой деятельности на твердую часть Земли. Другие вмешательства человека — например, наполнение водохранилищ или выкачивание подземных вод — тоже приводили к подъему поверхности. Но в случае с Аральским морем изменения более масштабные.
Кроме глобального значения, у этого процесса есть и научная ценность. Изменения под Аральским морем позволит лучше понять, как устроена мантия под континентами. Это важно для изучения тектоники плит — науки, объясняющей движение материков и происхождение землетрясений. Например, поднятие поверхности под Аралом позволит измерить вязкость мантии — насколько она податлива и как именно реагирует на потерю давления. Это открытие может повлиять на моделирование движения литосферных плит и понимание глубинных процессов Земли.
Научная работа представлена в журнале Nature Geoscience.