Причиной массового вымирания, после которого появились динозавры, стал не жар, а холод
Более 200 миллионов лет назад произошло одно из пяти великих массовых вымираний, в результате которого исчезло 76 процентов всех видов на Земле. После этого вымирания на планете появились динозавры. Однако, вопреки общепринятому мнению, это произошло не после тёплого периода, а после экстремального похолодания.
Это массовое вымирание произошло 201,6 миллиона лет назад и совпало с мощными извержениями вулканов. Лава, извергавшаяся в огромных количествах, привела к распаду суперконтинента Пангея. В результате образовались современные континенты: Северная и Южная Америка, Европа и Африка.
Триасовый период подходил к концу, уступая место юрскому, который стал известен появлением динозавров. В то время как многие другие виды исчезли, эти животные получили достаточно места для своего процветания и установления господства в мире. Теперь, когда большинство других обитателей планеты исчезли, эти гиганты могли свободно развиваться и расширять свои владения.
Не согревающий, а охлаждающий
До сих пор считалось, что тысячелетнее увеличение уровня CO2 в атмосфере, вызванное извержениями вулканов, привело к глобальному потеплению, которое, в свою очередь, стало причиной исчезновения многих видов. Кроме того, большое количество углекислого газа способствовало закислению океанов, что, в свою очередь, вызвало гибель ещё 20 процентов морских обитателей.
Новое исследование утверждает, что не жара, а холод был главной причиной гибели многих видов на Земле. Крупные извержения лавы происходили не тысячи лет, как считалось ранее, а представляли собой серию коротких взрывов, каждый из которых длился менее ста лет.
За это короткое время в атмосферу было выброшено огромное количество частиц сульфата, которые блокировали солнечный свет. В результате Земля стала холоднее, и многие живые организмы не смогли приспособиться к новым условиям и погибли.
Вулканические зимы
После этого температура постепенно повышалась из-за выбросов углекислого газа, хотя она и так была очень высокой. К концу триасового периода в воздухе содержалось в три раза больше CO2, чем сейчас. Это привело к ещё большему вымиранию видов. По мнению исследователей, самые серьёзные последствия были вызваны вулканическими зимами.
«Углекислый газ и сульфаты не только оказывают противоположное воздействие, но и действуют в совершенно разных временных рамках», — говорит ведущий исследователь Деннис Кент из Колумбийской школы климатологии.
Он объясняет, что CO2 требуется много времени, чтобы накопиться в атмосфере и нагреть планету. В то же время сульфаты начинают действовать почти мгновенно, что сопоставимо со временем жизни одного человека.
Центрально-Атлантическая магматическая провинция
Массовое вымирание в триасово-юрский период уже давно связывают с извержениями так называемой Центрально-Атлантической магматической провинции (CAMP) — территории площадью 11 миллионов квадратных километров, на которой произошло множество вулканических извержений и которая сейчас состоит в основном из базальта.
В 2013 году Кент и его коллеги провели смелое исследование, которое, возможно, стало самым убедительным доказательством связи между этими двумя событиями. Кент, специалист в области палеомагнетизма, обнаружил последовательные изменения полярности отложений, расположенных прямо под первыми извержениями CAMP. Это указывает на то, что все они произошли одновременно в разных частях света.
Учёные с помощью радиоактивных изотопов смогли установить, что вулканическая активность на этой территории началась примерно 201 564 000 лет назад, с погрешностью в несколько десятков тысяч лет. Хотя они не могут с точностью определить, насколько мощными были первые извержения, многие предполагают, что для формирования огромных залежей CAMP потребовались тысячи лет.
Геомагнитный полюс
В новом исследовании Кент и его коллеги провели сравнительный анализ данных, полученных из трёх месторождений CAMP: в горах Марокко, вдоль залива Фанди в Новой Шотландии и в Ньюарке, штат Нью-Джерси.
Их основным доводом служит линия магнитных частиц в горных породах, которая указывает на прошлое смещение магнитного полюса Земли во время извержений. В результате сложных процессов этот полюс слегка отклоняется от постоянной оси вращения планеты — истинного Северного полюса — и ежегодно смещается на несколько десятых долей градуса.
В результате этого явления магнитные частицы в лаве, которая формировалась на протяжении нескольких десятилетий, располагаются в определённом направлении. В то же время частицы, отложившиеся тысячи лет спустя, ориентированы на 20–30 градусов иначе.
Исследователи обнаружили пять последовательных извержений лавы, которые происходили в течение примерно 40 000 лет. Все магнитные частицы были направлены в одну сторону, что свидетельствует о том, что извержения происходили менее чем за сто лет до того, как дрейф магнитного полюса сместил направление частиц на несколько градусов.
Эти мощные извержения выбросили в атмосферу столько сульфатов, что солнечный свет был почти полностью заблокирован. В результате температура резко упала.
Сульфатные дожди
В отличие от углекислого газа, который остаётся в атмосфере на протяжении столетий, вулканические частицы сульфата выпадают в виде осадков в течение нескольких лет. Поэтому похолодания, вызванные этими частицами, были недолгими. Но стоит отметить, что, учитывая скорость и масштаб извержений, эти вулканические зимы были крайне разрушительными.
Исследователи сравнили серию извержений CAMP с последствиями извержения вулкана Лаки в Исландии, произошедшего в 1783 году. Это извержение также было очень мощным и привело к серьёзным последствиям, включая неурожай. По словам учёных, извержения CAMP были в сотни раз более масштабными.
Последствия
В отложениях, которые лежат ниже слоев, образовавшихся в результате извержений вулкана, были найдены окаменелости триасового периода. Среди них — крупные родственники крокодилов, необычные древесные ящерицы, гигантские амфибии и множество тропических растений.
Из-за извержений вулкана многие из этих организмов исчезли с лица земли. Но не все. Маленькие пернатые динозавры, существовавшие десятки миллионов лет, смогли выжить. Они не только не исчезли, но и стали гораздо крупнее, превратившись в огромных динозавров, которые на протяжении миллионов лет будут доминировать на планете.
Также выжили черепахи, ящерицы и некоторые млекопитающие. Возможно, они смогли выжить благодаря своим маленьким размерам, которые позволяли им прятаться в норах.
«Масштаб последствий зависит от того, насколько сконцентрированы события», — объясняет исследователь Пол Олсен. «Небольшие извержения, растянутые на десятки тысяч лет, оказывают гораздо меньшее влияние, чем если бы те же самые извержения происходили менее чем за столетие. Извержения CAMP оказались чрезвычайно концентрированными».
Источник: https://scientias.nl