Палеоце́н-эоце́новый терми́ческий ма́ксимум (англ. Paleocene-Eocene Thermal Maximum, Initial Eocene Thermal Maximum, сокр. PETM или IETM) — геологическое событие, произошедшее примерно 55 млн лет назад[1][2], на границе палеоцена и эоцена, и выразившееся в резком потеплении климата Земли, значительном изменении состава атмосферы и вымирании некоторых видов. Палеоцен-эоценовый термический максимум — одно из самых значительных резких изменений климата в геологической истории фанерозоя, продолжавшееся около 200 тысяч лет.
Палеоцен-эоценовый термический максимум проявился как в резком повышении температур на поверхности континентов и в верхних слоях океана, так и в изменении изотопного состава атмосферного углерода, изменении седиментации и вымирании целого ряда видов.
Согласно палеоклиматическим реконструкциям, температура на континентах во время этого события увеличилась на 8 °C. Температура воды в тропическом поясе составила 20 °C, что на 1,5 °C больше современного значения; в арктических морях потепление было значительно масштабнее, и увеличение температуры поверхностных вод Северного Ледовитого океана могло составлять до 10 °C.
Наиболее отчётливо термический максимум проявился в изотопном составе углерода карбонатных отложений, в которых отношение 13C/12C сначала очень быстро уменьшилось на 2–2,5 ‰, а затем примерно за 150—200 тысяч лет вернулось в норму. Изменение изотопного состава углерода реконструируется по скважинам в океанических отложениях. Точность изотопных методов определения абсолютного возраста отложений недостаточна для определения таких коротких интервалов времени, и, поскольку вся продолжительность палеоцен-эоценового термального максимума составляет 200 тыс. лет, то определить историю события в абсолютных временных величинах пока невозможно.
Во время термического максимума содержание углекислого газа в атмосфере достигло 2–3 ‰ (то есть в 5—8 раз больше, чем современное значение, 400 ppm), причём бо́льшая его часть растворилась в океанической воде, что повысило её кислотность. В результате карбонатные раковины гибнущего планктона стали растворяться в воде, не достигая дна, поэтому в осадочных разрезах термальный максимум проявлен сменой белых карбонатных отложений красными глинами, которые по его завершении опять сменяются карбонатными отложениями.