Давний спор о причинах массового вымирания в конце мелового периода сводится к двум катастрофам: мощному извержению Деканских траппов в Индии и падению метеорита на полуострове Юкатан (Мексика). Какое из двух событий сыграло решающую роль, определить непросто из-за нехватки четких данных, отражающих резкие колебания температуры. Теперь, проанализировав древние углистые отложения на территории США, ученые выяснили, что примерно за 30 тысяч лет до вымирания нептичьих динозавров на Земле произошло кратковременное похолодание.
На изображении тропический лес со стегозаврами, тираннозаврами, трицератопсами, паразавролофами, брахиозаврами и птеродактилями / © Utrecht University
Завершение мезозойской эры и начало кайнозойской (продолжается до сих пор) ознаменовано массовым вымиранием. Тонкий слой иридия (обычного для астероидов, но отсутствующего на земной поверхности) возрастом в 66 миллионов лет распространен глобально по всему миру. Это — главный аргумент в пользу того, что причиной вымирания было одно только катастрофическое столкновение.
В то же время датирование извержений Деканских траппов (исследования 2019 года: 1,2) добавляет аргументов тем, кто считает, что вымирание обусловлено не одним лишь падением астероида, но и близкими к нему по времени мощными извержениями вулканов.
Теперь исследовательская группа под руководством Лорен О’Коннор (Lauren K. O’Connor) из Манчестерского университета (Великобритания) проанализировала образцы лигнитов (разновидность бурого угля), залегающих в районах Пирамид-Бьютт (Северная Дакота) и Уэст-Бижу (Колорадо) и выявила признаки кратковременного но значительного похолодания на планете около 66 миллионов лет назад (примерно за 30 тысяч лет до массового вымирания).
Чтобы понять, как изменялись источники CO₂ в земной атмосфере во время мел-палеогенового вымирания, ученые также измерили соотношение изотопов углерода. Результаты научной работы опубликованы в журнале Science Advances.
Напомним, лигниты представляют собой ископаемое вещество, сохраняющее остатки органики и биомаркеры (так называемые brGDGT-липиды). Именно с их помощью ученые могут оценить температуру воздуха в интересующий период.
Анализ отложений показал, что на протяжении последних 100 тысяч лет мелового периода температура в исследованных областях постепенно повышалась на 3 °C. Эта тенденция, вероятно, связана с длительными выбросами CO₂ от извержений Деканских траппов, однако примерно за 30 тысяч лет до катастрофы произошло резкое похолодание на 2-5 °C, которое продолжалось менее 10 тысяч лет.
По времени событие совпадает с «пиком» вулканизма в Индии, когда в атмосферу попало большое количество серы. Последняя при интенсивных извержениях может превращаться в сульфатные аэрозоли, отражающие солнечный свет и вызывающие временные похолодания.
Внезапное понижение температуры, однако, не совпало с массовым вымиранием и, как полагают авторы научной работы, произошло раньше на несколько тысяч лет. В статье также говорится, что вулканическое похолодание вряд ли было «главным виновником» исчезновения нептичьих динозавров и многих других организмов: когда температура снова вернулась к прежним значениям, жизнь продолжала развиваться вплоть до падения астероида.
Хотя эти новые данные не опровергают влияние извержений Деканского троппа на массовое вымирание, они демонстрируют, что решающим фактором кратковременное похолодание не стало. Более того, такие непродолжительные климатические скачки могли происходить и раньше, правда «поймать» их по геологическим записям трудно.
Ученые намерены изучить более протяженные пласты лигнитов, чтобы отследить все этапы климатической истории конца мела и понять, какое влияние на древние экосистемы оказало изменение температур.
