Все дело в убийцах-пузырьках

Причиной массовых вымираний древних видов на Земле, последнее из которых 65 миллионов лет назад привело к исчезновению динозавров, действительно могла стать серия гигантских вулканических извержений, оставивших после себя на поверхности Земли Деканские траппы в Индии.

Этот тип континентального магматизма формируется в ходе грандиозных излияний базальта за геологически короткое время на огромных территориях. Траппы встречаются в разных уголках нашей планеты, однако, судя по всему, свидетелями и виновниками вымирания динозавров являются траппы индийского плато Декан.

Если дело действительно в вулканизме, то гигантский метеорит, о падении которого примерно 65 миллионов лет назад говорит огромный кратер Чиксулуб на мексиканском полуострове Юкатан, мог внести не самый значительный вклад в дело уничтожения древней земной флоры и фауны.

Подтверждением вулканической гипотезы является статья британского геолога Стивена Селфа и его коллег из Открытого университета в Милтон-Кейнес, опубликованная в последнем номере Science.

По мнению учёных, причина массового вымирания динозавров в конце мелового периода – охлаждение земной атмосферы в результате многократных выбросов огромных количеств магматических соединений серы на протяжении нескольких сотен тысяч лет, длившихся в каждом случае по нескольку столетий.

Работа Селфа служит подтверждением вулканической гипотезы вымирания динозавров, которую активно защищает пристонский геолог Грета Келлер, уже долгое время занимающаяся исследованием Деканских траппов в западной части Индии. Вместе с тем до сих пор не было понятно, к каким последствиям для атмосферы привели все эти извержения.

Недавно «Газета.Ru» рассказывала о результатах исследований отложений, сформированных после извержения и в настоящее время находящихся на дне моря. Как заявила тогда Келлер, изучение микрофауны и останков морских организмов между двумя сериями траппов в районе Раджамундри позволило установить временное соответствие между массовым вымиранием рептилий и извержением вулканов, оставивших после себя Деканские траппы. А повторное извержение, произошедшее примерно через 280 тысяч лет после того, как Земля лишилась большей части своего населения, могло сыграть роль в замедлении восстановления флоры и фауны.

Медленное восстановление земной жизни после вымирания – одна из загадок в истории Земли, ключ к разгадке которой, судя по всему, и «раскопали» ученые.

В своей новой работе Селф и его коллеги провели оценку масштабов и временных рамок природного бедствия. Свой анализ они сделали на основе содержания серы и хлора в маленьких и редких пузырьках воздуха в минералах, составляющих скалы Деканских траппов. Согласно их выводам, выброс каждого кубического километра лавы на поверхность Земли сопровождался высвобождением от 3,6 до 5,4 миллиона тонн диоксида серы.

Если же учесть, что в ходе каждого извержения на поверхность Земли выбрасывалось не менее тысячи кубических километров лавы, то масса сернистых выбросов становится просто невообразимой.

И вся эта масса SO₂ в итоге растворялась в атмосфере.

Помимо серы в ходе извержений в атмосферу выбрасывались и другие газы, такие как хлор и бром, однако ученые пока отводят им второстепенную роль в деле уничтожения живых организмов.

Анализ Селфом химического состава древних базальтов показал схожесть между содержанием серы в них и в магматических породах, извергающихся на поверхность Земли в наши дни. На основании этих данных ученые считают возможным восстановление детальной картины событий, произошедших 65 миллионов лет назад. Ученые предлагают использовать детальные данные об извержениях вулканов наших дней, таких как извержение вулкана Лаки на территории Исландии или недавнее крупное извержение вулкана Пинатубо на Филиппинских островах.

В то же время в комментарии к работе в том же номере Science французский геохимик Бруно Скале отмечает, что анализа одних лишь сернистых отложений в базальтовых породах вряд ли будет достаточно для подобных выводов.

Он замечает, что с огромными выбросами сернистого газа в атмосферу 65 миллионов лет назад попали и значительные количества галогенов – хлора, брома, фтора и йода в форме их водородных соединений. Эти вещества могли не только нанести непосредственный вред земным обитателям, но и существенно изменить химию стратосферы и тропосферы, равно как и затронуть озоновый слой. Глубинные слои магмы более богаты соединениями галогенов, чем породы, расположенные ближе к поверхности, напоминает французский учёный. А потому при масштабных извержениях на плато Декан доля галогенсодержащих соединений, вырвавшихся в атмосферу, могла быть существенно больше, чем при извержениях современных вулканов.

Кроме того, Скале подчеркивает сложность в оценке выделившегося в ходе деканских извержений углекислого газа и метана, которые также значительно изменили состав атмосферы.

Так или иначе, в работе Селфа отсутствует важная составляющая, без которой судить о связи Деканских траппов с вымиранием динозавров сложно, – это собственно оценка влияния этих газов на климат и биосферу.

Непонятно даже, последовала ли за колоссальным извержением «вулканическая зима», подобная гипотетической ядерной, или «вулканическое лето»: известно, что сернистый газ является очень мощным парниковым агентом.