Новые доказательства связывают древние извержения с изменениями климата, которые позволили динозаврам начать восхождение к господству
Самые большие звери, которые ходили по Земле, имели скромное начало. Первые динозавры были размером с кошку, скрывались в тени, просто ожидая своего момента. Этот момент наступил, когда четыре основных импульса вулканической активности изменили климат в мгновение ока, вызвав период дождей продолжительностью 2 миллиона лет, который совпал с ростом доминирования динозавров, как предполагает новое исследование.
Подсказки, найденные в отложениях, погребенных глубоко под бассейном древнего озера в Китае, связывают извержения вулканов с колебаниями климата и изменениями окружающей среды, которые создали оазис, охватывающий весь земной шар, жаркий и влажный оазис посреди жаркого и сухого триаса. Период, сообщают исследователи в Proceedings of the National Academy of Sciences от 5 октября. Во время этого геологически короткого дождливого периода 234-232 миллиона лет назад, называемого Карнийским плювиальным эпизодом, динозавры начали эволюционировать в громадных и разнообразных существ, которые будут доминировать в ландшафте в течение следующих 166 миллионов лет.
Предыдущие исследования отметили скачок глобальных температур, влажности и количества осадков в этот период времени, а также смену наземной и морской жизни. Но в этих исследованиях не было подробностей о том, что вызвало эти изменения, говорит Джейсон Хилтон, палеоботаник из Бирмингемского университета в Англии.
Поэтому Хилтон и его коллеги обратились за ответами к керну донных отложений озера длиной в несколько сотен метров, извлеченному из бассейна Цзиюань. Ядро содержало четыре отдельных слоя отложений, которые включали вулканический пепел, который команда датировала между 234 миллионами и 232 миллионами лет назад, что соответствует времени карнийского плювиального эпизода. В этих слоях команда также обнаружила ртуть, косвенный признак вулканических извержений. «Ртуть попала в озеро из-за смеси атмосферного загрязнения, вулканического пепла, а также была вымыта с окружающей земли, где уровень ртути был повышен в результате вулканизма», - говорит Хилтон..
Цзин Лу
Дополнительные доказательства связи между вулканизмом и изменением окружающей среды во время карнийского плювиального эпизода были получены из соответствующих слоев в ядре, в которых были обнаружены различные типы углерода, что указывает на четыре массивных выброса углекислого газа в атмосферу. Наконец, микрофоссилии и пыльца изменились в одном и том же керне: от видов, предпочитающих более сухой климат, к тем, которые имеют тенденцию расти в теплом и влажном климате.
Реконструированная история предполагает, что вулканические импульсы выбрасывали в атмосферу огромное количество CO₂, говорит соавтор Якопо Даль Корсо, геолог из Университета Лидса в Англии. По его словам, это привело к повышению температуры и интенсификации гидрологического цикла, увеличению количества осадков и увеличению стока в озера. В то же время развивались наземные растения, среди которых преобладала влаголюбивая флора. Поскольку дожди создали влажную среду, черепахи, крупные амфибии, называемые метопозавридами, и динозавры начали процветать.
Вместе эти разнообразные доказательства показывают, что Карнийский плювиальный эпизод на самом деле представлял собой четыре отдельных импульса значительных изменений окружающей среды, каждый из которых был вызван массивными извержениями вулканов, говорит Даль Корсо.
Данные по ртути и углероду вместе предполагают, что увеличение содержания ртути произошло из-за «крупного источника вулканизма, способного повлиять на глобальный углеродный цикл», а не из-за местных извержений, пишет команда. Этот вулканизм, вероятно, возник в результате извержения Большой магматической провинции Врангелия на территории нынешних Британской Колумбии и Аляски, которое ранее, но слабо, было связано с карнийским плювиальным эпизодом. Если это правда, это означает, что извержение Врангелии происходило импульсами, а не одним продолжительным извержением.
Эта статья знаменует собой «первый случай, когда данные по изотопам ртути и углерода так хорошо коррелируют во время карнийского плювиального эпизода», - говорит Андреа Марзоли, петролог извержений из Падуанского университета в Италии, изучавший Врангелию. но не участвовал в этом исследовании.«Авторы приводят веские аргументы в пользу вулканических импульсов глобального изменения климата». Однако, отмечает Марзоли, «связь с Врангелией все еще слаба просто потому, что мы не знаем возраста Врангелии».
Аластер Раффелл, судебный геолог из Королевского университета Белфаста в Ирландии, не участвовавший в этом исследовании, соглашается, говоря, что хотел бы увидеть больше доказательств причинно-следственной связи между врангелиями и изменениями окружающей среды. Это исследование предлагает одни из лучших прокси и данных из наземных источников на сегодняшний день, но необходимо больше наземных записей Карнийского плювиального эпизода, говорит он, чтобы «понять, как это на самом деле выглядело на земле».
Изменения климата стали переломным моментом для жизни, которая не смогла приспособиться, и эти группы вымерли. Животные, такие как динозавры, и растения, такие как саговники, говорит Раффелл, «ждали своего часа», чтобы воспользоваться своей возможностью. Подобный цикл вулканической активности и изменения окружающей среды, начавшийся около 184 миллионов лет назад, возможно, проложил путь самым большим из всех динозавров, длинношеим зауроподам, к господству (SN: 17.11.20).