Ученые выяснили причину массового вымирания на Земле 450 млн лет назад
Два интенсивных периода вулканизма в прошлом Земли вызвали период глобального похолодания и падения уровня кислорода в океанах, что привело к одному из самых серьезных массовых вымираний на планете, показали ученые в исследовании, опубликованном 2 декабря в журнале Nature Geoscience.
Исследователи из Университета Саутгемптона изучили влияние вулканического пепла и лавы на химию океана в период больших изменений окружающей среды около 450 миллионов лет назад.
Этот период привел к интенсивному глобальному похолоданию, кульминацией которого стало оледенение и крупное массовое вымирание в позднем ордовике. Это вымирание привело к потере около 85% видов, обитающих в океанах, изменив ход эволюции жизни на Земле.
«Было высказано предположение, что глобальное похолодание было вызвано увеличением поступления фосфора в океаны, — сказал доктор Джек Лонгман. — Фосфор является одним из ключевых элементов жизни, определяющим скорость, с которой крошечные водные организмы, такие как водоросли, могут использовать фотосинтез для преобразования углекислого газа (CO2) в органическое вещество».
Эти организмы оседают на морском дне, в конечном счете, снижая уровень углекислого газа в атмосфере, что затем вызывает похолодание.
«Неразрешенная загадка заключается в том, почему оледенение и вымирание произошли в два разных этапа в это время, разделенные примерно 10 миллионами лет, — утверждает доктор Том Гернон, из Университета Саутгемптона. — Для этого требуется какой-то механизм для импульсной подачи фосфора, что трудно объяснить».
Ученые установили, что два исключительно крупных импульса вулканической активности по всему земному шару, произошедшие в некоторых частях современной Северной Америки и Южного Китая, очень близко совпали с двумя пиками оледенения и вымирания.
«Но интенсивные вспышки вулканизма, как правило, связаны с массовым выбросом CO2, что должно привести к глобальному потеплению, поэтому за внезапные похолодания должен быть ответственен другой процесс», — объяснил доктор Гернон.
Это побудило ученых рассмотреть вопрос о том, могло ли естественное разрушение или выветривание вулканического материала вызвать всплеск фосфора, необходимый для объяснения оледенений.
По данным ученых, когда вулканический материал осаждается в океанах, он подвергается быстрым и глубоким химическим изменениям, включая высвобождение фосфора, эффективно удобряющего океаны. Поэтому ученые изучили слои вулканического пепла в гораздо более молодых морских отложениях, чтобы сравнить содержание фосфора в них до и после того, как они были изменены в результате взаимодействия с морской водой.
В результате исследователи обнаружили, что широко распространенные слои вулканического материала, отложившиеся на морском дне в ордовикский период, высвободили достаточное количество фосфора в океан, чтобы вызвать цепочку событий, включая климатическое похолодание, оледенение, повсеместное снижение уровня кислорода в океане и массовое вымирание.
Ученые пришли к выводу, что, хотя в короткие сроки массовые извержения вулканов могут согреть климат за счет выбросов CO2, в равной степени они могут привести к глобальному похолоданию в масштабах многих миллионов лет. «Наше исследование может побудить к повторному исследованию других массовых вымираний в истории Земли», — заключил доктор Лонгман.
