Плавность вулканических извержений помогла динозаврам завоевать мир

Международная исследовательская группа проанализировала отложения ископаемых растений и сопоставила их с всплесками вулканической активности, а также значительными изменениями окружающей среды, случившимися 232-234 миллиона лет назад. Оказалось, эти всплески ответственны за «мегамуссонный» климат той эпохи и связанный с ним расцвет живой природы. Ученые описывают свои выводы в статье в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Карнийским плювиальным событием называют серьезное изменение глобального климата, произошедшее в верхнем триасе, 232-234 миллиона лет назад. Тогда в результате извержения вулканов большой магматической провинции Врангеллия (ее остатки сохранились на западе Северной Америки) на Пангею обрушились дожди, которые не прекращались потом почти два миллиона лет.

Разумеется, вулканы породили дожди не сами. Извержения Врангеллии выбросили в атмосферу как минимум 5000 гигатонн углерода (это равно современным антропогенным выбросам углерода, умноженным на сотни лет). За счет роста концентрации углекислого газа мир стал значительно более влажным и теплым, а океаны — менее солеными. Авторы другой прошлогодней работы, опубликованной в Science Advances, вообще предложили считать Карнийское плювиальное событие шестым массовым вымиранием — на основании того, что многие виды действительно не пережили такой климатической встряски.

Авторы новой работы внимательно изучили остатки растений из озера на севере Китая. Сравнив их с периодами вулканической активности, ученые пришли к выводу, что изменение климата в верхнем триасе произошло не в результате одной цепи извержений: было четыре различных эпизода.

Они обнаружили, что каждая фаза извержений вулканов совпадала с крупными возмущениями глобального цикла углерода, серьезными климатическими изменениями в сторону более влажных условий, а также углублением исследуемого озера с соответствующим снижением содержания кислорода и животной жизни в его водах.

Следы геологических событий этого периода в Центральной Европе, Восточной Гренландии, Марокко, Северной Америке, Аргентине и других местах указывают на то, что увеличение количества осадков привело к повсеместному расширению дренажных бассейнов, несших свои воды в озера или болота, а не в реки или океаны.

Один из авторов работы Джейсон Хилтон (Jason Hilton), профессор палеоботаники и палеоэкологии из Бирмингемского университета, описал происходившее так: «В течение двух миллионов лет животный и растительный мир планеты претерпел значительные изменения, включая выборочное вымирание в морской среде и диверсификацию групп растений и животных на суше. Наши исследования показывают, что этот период можно разделить на четыре отдельных события, каждое из которых было вызвано отдельными всплесками мощной вулканической активности, связанной с огромными выбросами углекислого газа в атмосферу. Это вызвало повышение глобальной температуры и влажности».

Именно к этому периоду принято относить стремительное распространение динозавров. По мнению доктора Эммы Данн (Emma Dunne), палеобиолога из Бирмингемского университета, им помог тот факт, что климат менялся сильно, но не одним скачком, а четырьмя импульсами вулканической активности, показанными в работе: «Этот относительно длительный период вулканической активности и изменения окружающей среды имел значительные последствия для животных на суше. Тогда динозавры только начали меняться, и вполне вероятно, что без такого развития событий они никогда не достигли бы своего экологического доминирования, которое мы наблюдаем в течение следующих 150 миллионов лет».

Если бы извержения вулканов в ту эпоху не были так растянуты во времени, а случились бы «залпово», это могло привести к острому кризису, резкому похолоданию климата за счет выбросов диоксида серы в атмосферу. Однако «плавные» серии извержений не создавали серьезных кратковременных похолоданий. Зато они постепенно повышали концентрацию углекислого газа в атмосфере, в итоге приводя к потеплению и росту объема осадков, неизбежному при потеплении.

Надо отметить, что Карнийское плювиальное событие было крайне важно не только для динозавров: тогда же широко распространились твердые кораллы современного облика. А на суше климат способствовал появлению современных хвойных групп растений и оказал влияние на эволюцию наземных экосистем, а также животного и растительного мира — включая папоротники, крокодилов, черепах, насекомых и ранних предков млекопитающих.