Геологи раскрыли тайну крупнейшего вымирания на Земле

Альпийские окаменелости стали ключом к тайнам крупнейшей геологической катастрофы.

Альпийские окаменелости стали ключом к тайнам крупнейшей геологической катастрофы.
Фото Renato Posenato (Ferrara University).

Состав ископаемых раковин показал: во время пермского вымирания морская вида стремительно становилась всё более кислой.

Состав ископаемых раковин показал: во время пермского вымирания морская вида стремительно становилась всё более кислой.
Фото Renato Posenato (Ferrara University).

Альпийские окаменелости стали ключом к тайнам крупнейшей геологической катастрофы.
Состав ископаемых раковин показал: во время пермского вымирания морская вида стремительно становилась всё более кислой.

Учёные выяснили, какие силы привели к крупнейшему вымиранию в палеонтологической летописи. Геологи впервые реконструировали механизмы, 252 миллиона лет назад изменившие атмосферу и океан так, что вымерло две трети наземных и 95% морских видов.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience.

Жизнь на Земле существует уже почти четыре миллиарда лет. Но почти все её ископаемые следы приходятся на последний 541 миллион лет. И немудрено: ведь именно столько на нашей планете существуют организмы с твёрдым скелетом, которые более или менее хорошо сохраняются в окаменелостях.

За эти полмиллиарда с лишним лет биосфера прошла через пять общепризнанных массовых вымираний (а по данным некоторых исследований, их было больше). Но крупнейшим из них была катастрофа, разразившаяся 252 миллиона лет назад, на границе пермского и триасового периода. С лица земли тогда исчезло две трети наземных и 95% морских видов. И случилось это необычайно быстро по геологическим меркам: всего за несколько тысяч лет. О причинах катаклизма учёные спорят до сих пор.

Интересно, что пермское вымирание пришлось на эпоху, когда планета сотрясалась от вулканических извержений. За миллион лет на территорию нынешней Сибири излилось не менее полутора миллионов кубических километров лавы. Это буйство подземного огня, по мнению многих экспертов, и нанесло удар по существовавшим тогда формам жизни. Но как именно вулканические извержения спровоцировали всепланетную экологическую катастрофу?

Несколько лет назад учёные установили, что во время пермского вымирания стремительно повысилась кислотность морской воды. Вероятно, это произошло из-за углекислого газа, выброшенного вулканами и поглощённого водами океана. Естественно предположить, что морские организмы стремительно вымерли, потому что не были приспособлены к новому составу воды.

Состав ископаемых раковин показал: во время пермского вымирания морская вода стремительно становилась всё более кислой.

Однако до сих пор у специалистов не было детальной картины процессов, происходивших тогда с атмосферой и океаном. Теперь исследователи из Великобритании, Германии, Италии и Канады построили модель, которая воспроизвела пермское вымирание шаг за шагом. При этом авторы обнаружили ещё один фактор, сделавший вымирание беспрецедентным.

Прежде всего палеонтологи подтвердили, что в начале пермского вымирания вода действительно стала более кислой. Для этого они использовали новый индикатор – состав раковин брахиопод.

"Это похожие на моллюсков организмы, которые существуют на Земле более 500 миллионов лет, – объясняет первый автор статьи Хана Юрикова (Hana Jurikova) из Сент-Эндрюсского университета. – Для нашего анализа мы использовали хорошо сохранившиеся окаменелости брахиопод из Южных Альп. Эти раковины образовались на дне мелководных шельфовых морей океана Тетис 252 миллиона лет назад и зафиксировали условия окружающей среды незадолго до и в начале вымирания".

Эксперты определили содержание в этих ископаемых различных изотопов бора и углерода. Эти данные подтвердили, что в начале пермского вымирания среда стала заметно более кислой. Более того, они позволили установить, что причиной тому действительно был вулканический углекислый газ.

Учёные ввели информацию о распределении изотопов в геохимическую модель, которая позволила реконструировать всепланетную катастрофу.

Получилась следующая картина. Масштабные вулканические извержения выбросили в атмосферу огромное количество углекислого газа. Он породил сразу два "поражающих фактора": подкисление воды и глобальное потепление из-за парникового эффекта. Уже этих двух обстоятельств хватило бы, чтобы вызвать массовое вымирание, считают учёные.

Но изменение климата нанесло по биосфере ещё один удар с неожиданной стороны. Согласно выводам авторов, из-за потепления усилилось химическое выветривание на континентах. В результате в океан стало поступать чрезмерное для тогдашних экосистем количество питательных веществ.

Эта "пища" стала настоящим подарком для микроорганизмов, которые дышат кислородом, но не производят его. Бурно размножаясь, они истощали запасы растворённого в воде живительного газа. Водоросли и фитопланктон не успевали восполнять их. В итоге многоклеточные организмы моря испытали губительную нехватку кислорода. Нечто подобное происходит в водоёмах и сегодня, когда в них попадает избыток органики или минеральных удобрений.

Отметим, однако, что ранее учёные выдвигали и другие гипотезы относительно пермского вымирания. Вести.Ru не раз рассказывали о них. Так, необычный состав вулканических газов мог спровоцировать истощение озонового слоя. Эта гипотеза, кстати, объясняет, почему другие вулканические катастрофы, по масштабам сравнимые с пермской, не приводили к массовыми вымираниям. А ещё одним фактором вымирания могло стать бурное размножение микробов, выделяющих метан.