Сильные извержения вулканов на переходе от триаса к юре временно разрушили леса в северном полушарии. Геопалеонтологи теперь нашли причину гибели этого первобытного леса: кислотные дожди. Как сообщает журнал Nature Geoscience, токсичные вулканические газы и сернокислотные дожди привели к исчезновению густых лесов и замене их папоротниками, мхами и хвощами.
Массовое вымирание животных и растений 200 миллионов лет назад на границе триаса и юры, когда началась эра динозавров, является одним из пяти основных событий вымирания в истории Земли. Его жертвами становились до 80 процентов всех моллюсков Мирового океана. Палеонтологи объясняют это выбросом большого количества углекислого газа при извержениях вулканов, положившим начало формированию сегодняшнего Атлантического океана и вместе с ним разделению Европы и Северной Америки. Однако до сих пор остается загадкой, почему экосистемы на континентах одновременно разрушились.
Исследователи из Университета Гёте во Франкфурте вместе с коллегами из Швеции и США обнаружили, что в результате вулканизма также высвобождается большое количество диоксида серы, который выпадает в виде кислотных дождей, аналогично сегодняшнему вымиранию лесов, вызванному леса временно исчезнут.
Разлом между Европой и Северной Америкой породил вулканы
На ранних стадиях раскрытия Атлантики вулканическая провинция сформировалась вдоль того, что позже стало зоной разлома между Европой и Северной Америкой, извергнув огромное количество базальтовой лавы. Количество произведенной лавы было настолько велико, что она похоронила бы всю территорию современных США под слоем толщиной 300 метров. Одновременное исчезновение в море многих известковых организмов, таких как кораллы, можно объяснить выбросом вулканического CO2.
Массовые изменения в наземных экосистемах - и особенно в наземных растительных сообществах - на границе триаса и юры, с другой стороны, нельзя напрямую объяснить повышением концентрации CO2 в атмосфере. «Наблюдение, что кратковременное исчезновение лесов ограничивается северным полушарием, не может быть объяснено увеличением концентрации CO2 в атмосфере», - говорит профессор Йорг Просс, палеонтолог и исследователь палеоклимата из Университета Гёте.
Вдруг вместо леса выросли папоротники
Чтобы выяснить, как менялась растительность на границе триаса и юры, франкфуртский палеонтолог Бас ван де Шутбрюгге и его коллеги исследовали ископаемую пыльцу и споры в кернах из Германии и Швеции. Как сообщают в интернет-издании журнала Nature Geoscience, им удалось выявить бурный рост папоротников, хвощей и мхов на границе триаса и юры, которые на короткое время заменили существовавшие ранее леса. Эти первопроходцы быстро осваивают открытые ландшафты, а также могут выживать в сложных условиях окружающей среды на кислых почвах и при недостатке света. «Этот тип растительности типичен для сильно нарушенных экосистем», - объясняет ван де Шутбрюгге.
Кислотные дожди в результате извержений вулканов
Исследователи объясняют отмирание лесов в результате обильных кислотных дождей, приведших к закислению почвы в северном полушарии - с драматическими последствиями для хвойных и других пород деревьев. Кроме того, большое количество сульфатных аэрозолей в атмосфере уменьшило количество солнечного света, достигающего земли. Папоротники имеют преимущество в таких условиях, что объясняет большое количество найденных спор папоротника.
Палеонтологи, работающие с ван де Шутбрюгге, определили повышенные концентрации органических молекул, в частности полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), в качестве еще одного компонента атмосферы на границе триаса и юры. Они указывают на прямую связь между изменением флоры и вулканизмом на границе триаса и юры: ПАУ, высокотоксичные для животных и растений, высвобождаются, когда лава поднимается сквозь земную кору, нагревается и тлеет богатые органикой отложения, такие как как угольные пласты.