Вымирание динозавров не было вызвано глобальными вулканическими извержениями
Новое исследование предоставляет убедительные доказательства того, что метеоритный удар Чиксулуб, а не массивная вулканическая активность, стал основной причиной вымирания динозавров 66 миллионов лет назад.
Климатологи из Утрехтского университета и Манчестерского университета обнаружили, что климатические нарушения, вызванные колоссальными вулканическими извержениями в Индии, в значительной степени утихли за тысячи лет до падения метеорита, в результате чего удар астероида стал окончательной причиной гибели динозавров.
Результаты исследования, опубликованные в журнале Science Advances, помогают разрешить научную дискуссию, длившуюся десятилетиями.
«Эти извержения вулканов и связанные с ними выбросы CO₂ и серы имели бы радикальные последствия для жизни на Земле», - говорит Лорен О'Коннор, исследователь из Утрехтского университета. «Но эти события произошли за тысячелетия до падения метеорита и, вероятно, сыграли лишь небольшую роль в вымирании динозавров».
Споры о вымирании динозавров
В течение многих лет исследователи спорили о том, что привело к массовому вымиранию, завершившему меловой период, - катастрофический удар астероида в районе современного Мексиканского залива или обширные извержения вулканов в Деканских траппах в Индии.
Оба события существенно повлияли на климат и экосистемы Земли. Удар астероида вызвал целую цепь катастроф, включая массовые лесные пожары, цунами, землетрясения и затяжную «импактную зиму», которая затемнила небо и разрушила глобальную пищевую цепочку.
Между тем извержения в Деканских ловушках, происходившие как до, так и после удара астероида, выбросили в атмосферу огромные объемы CO₂, пыли и серы.
Эти выбросы могли вызвать существенное потепление или похолодание, в зависимости от их состава и продолжительности. Определить, какое событие несет наибольшую ответственность за вымирание динозавров, долгое время было непросто из-за их пересекающихся временных рамок и сложных климатических эффектов.
Подсказки в древних торфах
Чтобы выйти из тупика, команда исследователей прибегла к инновационному методу: изучила древние торфы в США на предмет молекулярных окаменелостей, фиксирующих температуру в прошлом.
Некоторые бактерии вырабатывают характерные мембранообразующие молекулы, структура которых меняется в зависимости от температуры окружающей среды.
Проанализировав эти молекулярные следы в отложениях времен, предшествовавших вымиранию динозавров, исследователи реконструировали подробную временную шкалу климата Земли.
Температурная шкала, ведущая к вымиранию динозавров
Анализ выявил четкую последовательность событий. Примерно за 30 000 лет до столкновения с астероидом крупная фаза вулканизма в Деканских ловушках вызвала значительные изменения климата, в результате чего поверхность Земли охладилась по меньшей мере на 5° по Цельсию.
Скорее всего, это похолодание было вызвано выбросами вулканической серы, которая блокировала поступающий солнечный свет.
Однако записи показывают, что примерно за 20 000 лет до падения астероида глобальная температура уже восстановилась и вернулась к уровню, который был до извержения вулканов.
Мы смогли создать подробную «температурную шкалу» для лет, предшествовавших вымиранию динозавров», - объясняет О'Коннор. «Совместив эти климатические изменения с ископаемыми, мы сможем лучше понять относительное время этих событий».
Вулканические эффекты ослабли еще до столкновения
Открытие того, что климат Земли стабилизировался задолго до падения метеорита Чиксулуб, имеет решающее значение. Хотя извержения в Деканских ловушках, несомненно, оказали давление на экосистемы и изменили климат, их последствия рассеялись задолго до появления астероида.
Когда вулканические извержения исчезли из поля зрения в критический период, данные убедительно указывают на то, что столкновение с метеоритом стало основным катализатором вымирания.
Этот вывод помогает провести различие между постепенным, длительным влиянием вулканизма и резкими, глобально катастрофическими последствиями удара астероида.
Вулканы, возможно, подготовили стадию экологической уязвимости, но не нанесли окончательный, фатальный удар. К моменту падения астероида системы Земли в значительной степени оправились от вулканических пертурбаций.
Смертельный удар астероида
Если за тысячи лет до конца мелового периода вулканическое влияние сошло на нет, то метеоритный удар Чиксулуб становится как никогда очевидным решающим фактором вымирания динозавров.
В отличие от вулканической активности, которая происходит в течение длительного времени, столкновение с астероидом было внезапным и жестоким, выбросив в атмосферу пелену обломков, заблокировав солнечный свет и вызвав каскад экологических бедствий.
Для сравнения, удар астероида вызвал целую цепь катастроф, включая лесные пожары, землетрясения, цунами и «ударную зиму», которая блокировала солнечный свет и разрушила экосистемы», - говорит Родри Джерретт из Манчестерского университета. «Мы считаем, что в конечном итоге смертельный удар нанес астероид».
Этот стремительный и всемирный удар захлестнул экосистемы, уничтожив растительный мир, зависящий от солнечного света, и разрушив пищевые сети, которые поддерживали крупных наземных животных, таких как динозавры.
Хотя некоторые виды выжили, что привело к появлению млекопитающих и, в конечном счете, человека, могучие динозавры не смогли пережить эту внезапную катастрофу.
Точная картина прошлого Земли
Методы, использованные в этом исследовании, подчеркивают возможности молекулярной палеоклиматологии. Изучая микроскопические останки бактерий в древних отложениях, ученые теперь могут с удивительной точностью определять время и интенсивность климатических изменений, происходивших миллионы лет назад.
Эти достижения позволяют исследователям уточнить взаимосвязь между извержениями вулканов, столкновениями с астероидами и массовыми вымираниями и составить более точную картину глубокого прошлого Земли.
Выводы исследования дают более четкое понимание причин исчезновения динозавров. Хотя вулканическая активность и формировала окружающую среду Земли, она не была непосредственным палачом.
Напротив, исследователи подтверждают, что удар Чиксулуб с его внезапными и универсальными последствиями стал окончательной причиной конца динозавров.
«Эти результаты помогают нам понять относительное время наступления событий и подтверждают, что астероид был конечной причиной вымирания», - говорит О'Коннор.
Вооружившись этими данными, ученые смогут продолжить совершенствовать свое понимание древних земных кризисов, проливая свет на то, как жизнь реагирует на резкие изменения в окружающей среде - уроки, которые могут оказаться ценными, когда наша планета сталкивается со своими экологическими проблемами сегодня».
