За свою историю Земля пережила несколько массовых вымираний. Один из самых важных произошел на границе перми и триаса 250 миллионов лет назад. Исчезло более 95% морских видов, и до сих пор ученые связывали это исчезновение со значительным повышением температуры Земли. Но исследователи из Женевского университета (UNIGE), Швейцария, работающие вместе с Цюрихским университетом, обнаружили, что это вымирание произошло во время короткого ледникового периода, предшествовавшего глобальному потеплению климата. Это первый случай точного понимания различных стадий массового вымирания и того, что ученые смогли оценить основную роль вулканических взрывов в этих климатических процессах. Это исследование, которое можно прочитать в Scientific Reports, полностью ставит под сомнение научные теории относительно этих явлений, основанные на увеличении содержания CO2 в атмосфере, и прокладывает путь к новому видение истории климата Земли.
Группы исследователей во главе с профессором Урсом Шальтеггером из Департамента наук о Земле и окружающей среде факультета естественных наук UNIGE и Хьюго Бухером из Цюрихского университета уже много лет работают над абсолютным датированием. Они работают над определением возраста минералов в вулканическом пепле, что устанавливает точную и подробную хронологию эволюции климата Земли. Их заинтересовала граница перми и триаса, 250 миллионов лет назад, во время которой произошло одно из величайших массовых вымираний, когда-либо имевшее место, ответственное за гибель 95% морских видов. Как это случилось? как долго морское биоразнообразие оставалось на очень низком уровне?
Техника, основанная на радиоактивном распаде урана.
Исследователи работали со слоями отложений в бассейне Наньпаньцзян на юге Китая. Их особенность в том, что они очень хорошо сохранились, что позволило точно изучить биоразнообразие и климатическую историю перми и триаса. «Мы сделали несколько разрезов сотен метров отложений бассейна и определили точное положение слоев пепла, содержащихся в этих морских отложениях», - пояснил Бьорн Барезель, первый автор исследования. Затем они применили точный метод датирования, основанный на естественном радиоактивном распаде урана, как добавил Урс Шальтеггер: «В разрезах осадочных пород мы обнаружили слои вулканического пепла, содержащего минеральный циркон, в состав которого входит уран. Он имеет особенность распадаться на свинец. с хорошо известной скоростью, поэтому, измеряя концентрации урана и свинца, мы смогли датировать осадочный слой с точностью до 35 000 лет, что уже достаточно точно для периодов более 250 лет. миллионов лет.«Лед ответственен за массовое вымирание
Датируя различные слои отложений, исследователи поняли, что массовое вымирание на границе перми и триаса представлено перерывом в осадконакоплении, который соответствует периоду, когда уровень морской воды снижался. Единственное объяснение этого явления состоит в том, что существовал лед, в котором хранилась вода, и что этого ледникового периода, длившегося 80 000 лет, было достаточно, чтобы уничтожить большую часть морской жизни. Ученые из UNIGE объясняют падение глобальной температуры стратосферным выбросом большого количества диоксида серы, снижающим интенсивность солнечного излучения, достигающего поверхности Земли. «Поэтому у нас есть доказательства того, что этот вид исчез во время ледникового периода, вызванного активностью первого вулканизма в сибирских траппах», - добавил Урс Шальтеггер. За этим ледниковым периодом последовало образование отложений известняка с помощью бактерий, что ознаменовало возвращение жизни на Землю при более умеренных температурах. Период интенсивного потепления климата, связанный с размещением большого количества базальта в Сибирских Траппах и который, как мы ранее считали, был ответственен за вымирание морских видов, на самом деле произошел через 500 000 лет после границы перми и триаса.
Это исследование показывает, что потепление климата не является единственным объяснением глобальных экологических катастроф в прошлом на Земле: важно продолжать анализ древних морских отложений, чтобы получить более глубокое понимание климатической системы Земли.