Исследование, проведенное исследователем из Колледжа искусств и наук Сиракузского университета, предлагает новые подсказки к тому, что могло спровоцировать самое катастрофическое вымирание в мире, произошедшее почти 252 миллиона лет назад.
Джеймс Мюрхед, научный сотрудник Отделения наук о Земле, является соавтором статьи в Nature Communications (Macmillan Publishers Limited, 2017) под названием «Первоначальный импульс сибирских ловушек как триггер конца». - Пермское массовое вымирание."
В его исследовании участвуют Сет Берджесс, ведущий автор статьи и геолог Геологической службы США, и Сэмюэл Боуринг, профессор геологии Роберта Р. Шока в Массачусетском технологическом институте.
Их результаты показывают, что образование интрузивных магматических пород, известных как силлы, вызвало цепь событий, которые положили конец пермскому геологическому периоду. При этом исчезло более 95 процентов морских видов и 70 процентов наземных видов.
«С тех пор, как жизнь зародилась на Земле более 600 миллионов лет назад, произошло пять крупных массовых вымираний», - говорит Берджесс, который изучает взаимосвязь вулканических и тектонических процессов. «В большинстве этих событий в разное время обвиняли извержения вулканов и удары астероидов. Изучив время и связь между магматизмом [движением магмы], изменением климата и вымиранием, мы создали модель, которая объясняет, что вызвало массовое вымирание в конце пермского периода."
Центральное место в их исследовании занимает крупная магматическая провинция (LIP) в России, называемая Сибирскими траппами. Этот скалистый аванпост площадью более 500 000 квадратных миль был местом почти миллиона лет эпической вулканической активности. Широкие, плоские вулканы, вероятно, рассеяли значительные объемы лавы, пепла и газа, в то же время выбрасывая в окружающую среду диоксид серы, углекислый газ и метан до опасного уровня.
Но это только часть истории.
«До недавнего времени относительное время и продолжительность массовых вымираний и вулканизма LIP были скрыты неточностью возраста», - говорит Мюрхед. «Наша модель основана на новых данных о возрасте с высоким разрешением, которые предполагают, что поверхностные потоки лавы извергались слишком рано, чтобы вызвать массовое вымирание. Вместо этого существовал подинтервал магматизма - более короткая, особая часть LIP, - которая вызвала каскад событий. вызывая массовое вымирание."
Триггер? Экстремальное выделение тепла при формировании подоконников.
«Тепло от подоконников обнажает нетронутые, богатые газом отложения для контактного метаморфизма [процесса, в котором минералы и структура горных пород изменяются под воздействием тепла и давления], таким образом высвобождая огромные объемы парниковых газов, необходимые для вымирания, - говорит Мирхед.«Наша модель связывает начало вымирания с начальным импульсом образования порогов. Это представляет собой критический момент в эволюции жизни на Земле».
Есть два способа, которыми магма образует магматическую породу. Одним из способов является экструзия, при которой магма извергается через вулканические кратеры и трещины на поверхности Земли; другой - интрузия, при которой магма проталкивается между существующими скальными образованиями или через них, не достигая поверхности. Распространенными типами интрузий являются силлы, дайки и батолиты.
Силлы в Тунгусском бассейне Сибири, где команда Мюрхеда проводит большую часть своих исследований, скорее всего, пробивались через известняк, уголь, обломочные породы и испарялись. Считается, что смесь горячих расплавленных пород и углей, содержащих углеводороды, подготовила почву для массового выброса парниковых газов и глобального изменения климата.
«Состав отложений и количество углеводородов [нефти и природного газа], доступных в этих отложениях, помогают нам понять, может ли LIP вызвать массовое вымирание», - говорит Берджесс, добавляя, что модель его команды может применяться к другим события вымирания, совпадающие с LIP.«Массовое вымирание может занять 10 000 лет или меньше - мгновение ока по геологическим меркам, - но его влияние на эволюционную траекторию жизни все еще наблюдается сегодня».