Карибские вулканы убили океан

Пока экологи подсчитывают реальный и потенциальный ущерб от глобального потепления, палеонтологи и геологи настойчиво ищут причины биологических катастроф, уничтожавших флору и фауну в далёком прошлом нашей планеты. Одна из них случилась в середине мелового периода, конец которого был ознаменован исчезновением динозавров. А 93 миллиона лет назад, ещё за 28 миллионов лет до массовой гибели гигантских ящеров, среднемеловая катастрофа уничтожила огромное количество морских видов.

Чаще всего для объяснения таких событий учёные привлекают гигантские метеориты и извержения вулканов. А поскольку события давностью в миллион лет достоверно восстановить не представляется возможным, то и споры апологетов разных гипотез продолжаются уже не один год. На радость всем интересующимся и та, и другая сторона регулярно пополняют список своих аргументов, получаемых при раскопках, анализе горных пород и останков животных и растений.

Стивен Торджеон и Роберт Кризер из Университета канадской провинции Альберта опубликовали новое исследование, в котором объяснили, как к исчезновению морских видов в середине мелового периода могла привести вулканическая активность. По мнению ученых, трагическим образом на видовом разнообразии могло отразиться формирование больших магматических провинций.

Даже отдельные явления могли быть причиной глобальных изменений, сказываясь на концентрации углекислого газа в атмосфере, изменяя химический состав мирового океана и разобщая круговорот веществ в природе, в первую очередь, углерода.

Наиболее вероятным кандидатом на роль убийцы обитателей глубин они считают Карибское тектоническое плато.

Потому что учёным не известно никакого другого крупного геологического образования, появившегося примерно 93 миллиона лет назад.

Несколько лет назад учёные доказали – насколько это возможно в палеогеологии, – что именно формирование «большой магматической провинции» в Сибири стало причиной массового вымирания в конце пермского периода – примерно 250 миллионов лет назад.

130 миллионов лет спустя вулканическая активность и потоки магмы сформировали плато Онтонг-Ява в западном районе Тихого океана, что стало причиной исчезновения планктона. Обе этих «магматических провинции» замедлили круговорот углерода и кислорода и привели к формированию бекскислородных и очень токсичных условий на морском дне.

Но океаническая аноксия в конце мелового периода стала самой масштабной за всю историю жизни на Земле. 93 миллиона лет назад, когда в Аляске росли пальмы, а по Северной Канаде разгуливали динозавры, аноксия привела к исчезновению больших двустворчатых моллюсков и мелких фораминифер. Нарушений в обмене веществ планетарного масштаба могло оказаться достаточно для исчезновения и других морских и наземных представителей флоры и фауны в течение последующих миллионов лет.

Слабое место всех теорий исчезновения – не механизм «уничтожения», а феномен глобальности, который должен был обеспечить равномерный губительный эффект по всему полумиллиарду квадратных километров нашей планеты.

Торджеон и Кризер оценивали влияние вулканической активности по относительному содержанию изотопов осмия в породах Южной Америки и Италии.

Сходство содержания ¹⁸⁷Os и ¹⁸⁸Os на расстоянии 5500 км они считают достаточно убедительным свидетельством планетарного масштаба вулканического феномена, предшествовавшего аноксии.

Основные источники осмия для океана – стоки рек, вулканическая активность и инопланетный материал, представленный метеоритами. Содержание этого элемента в океане невысоко, поэтому любые оценки осмия в породе описывают, в первую очередь, его «приток».

Тимоти Бралоуэр из Университета Пенсильвании, опубликовавший сопутствующий работе Тоджеона и Кризера комментарий в том же номере Nature, считает, что переход от вулканов к аноксии пока недостаточно обоснован. «Они доказали лишь временную связь этих двух событий, но не природу самой связи».

Возможное объяснение наблюдаемого феномена – насыщение океана соединениями металлов, выбрасываемых при извержении. Микроэлементы, подобные железу, могут стимулировать планктон к большей продукции органического вещества. А окисление сформировавшейся органики приведет к недостатку кислорода и океанической аноксии.

Второй вариант развития событий – «слоистость» океана, вызванная насыщением углекислым газом и подъемом температуры. Это замедлило диффузию газов и перемешивание океанических вод, замедляя доставку кислорода к глубинным водам.

В результате мировой океан начал буквально «задыхаться».

Подобное повторилось и в конце мелового периода, но уже с индийскими вулканами при формировании Деканских траппов, когда гигантское количество соединений серы и хлора способствовало исчезновению динозавров.

К сожалению, у работы Торджеона и Кризера, опубликованной в последнем выпуске Nature, есть и практический вывод, позволяющий частично предсказать будущее нашей планеты, ведь вулканическая активность – не единственная причина аноксии. Потепление и высокая концентрация углекислого газа в атмосфере тоже внесли свой вклад в «общее дело».