Когда Земля чуть не избавилась от жизни
Когда Земля чуть не избавилась от жизни
Крупнейшее вымирание в истории планеты, возможно, было связано с формированием суперконтинента Пангея. Причиной катастрофы могли стать процессы, протекавшие глубоко в его недрах.

Примерно 252 млн лет назад жизнь на Земле едва не исчезла. Свыше 90% морских и 70% сухопутных видов вымерли. Деревья, травы, рептилии, рыбы, насекомые, микроорганизмы — всех коснулось это бедствие.

Так закончился пермский период и начался триасовый, а вместе с ним — мезозойская эра и расцвет динозавров. 186 млн лет спустя последние погибли во время мелпалеогенового вымирания, и большинство учёных склоняется к тому, что причиной послужили падение гигантского метеорита (возможно, не одного) и продолжительные извержения огромных вулканов (возможно, из-за падения метеорита). Почему произошло массовое пермское вымирание — на этот счёт консенсуса пока нет.

Реконструкция морского дна пермского периода (иллюстрация University of Michigan Exhibit of Natural History)
Реконструкция морского дна пермского периода (иллюстрация University of Michigan Exhibit of Natural History)

Учёные обнаружили немало ключей к разгадке, но окончательный вердикт заставляет себя ждать. Пока твёрдо установлено только то, что и на суше, и в море произошли серьёзные изменения. Уровень кислорода в океане понизился, и многим организмам стало трудно жить. Напротив, содержание углекислого газа и метана оказалось необычайно высоким, развернулось сильное глобальное потепление. Шли кислотные дожди, и в морях растворялись коралловые рифы. Земля превратилась в знойную сухую пустыню, остатки растительности гибли в результате пожаров. Климат резко шарахался то в одну, то в другую сторону, и многие виды не успевали приспособиться к переменам.

Примерно тогда же произошло извержение двух гигантских вулканов — на юге Китая (260 млн лет назад) и на севере России (251 млн лет назад). Очевидно, это привело к попаданию в атмосферу огромных объёмов углекислого газа и, следовательно, к парниковому эффекту и глобальному потеплению, а попутно и к подкислению океана, погубившему множество организмов. Недавнее моделирование показало, что в Северном полушарии pH дождей достиг отметки 2,0 — показателя лимонного сока. Одновременно было выброшено катастрофически много метана — ещё одного мощного парникового газа.

Некоторые учёные полагают, что драма начала разворачиваться ещё до этого. Резкое падение уровня моря не могло не перетасовать морские течения и розу ветров, результатом чего тоже должно было стать изменение климата.

Каким же образом свести всё это в единую картину?

Свой ответ предлагают сотрудники Китайского университета наук о Земле Инь Хунфу и Сун Хайцзюнь. По их мнению, всё пришло в движение за 50 млн лет до кульминации.

Вот как это было.

Земля в конце пермского периода (около 260 млн лет назад). Реконструкция Ron Blakey / NAU Geology
Земля в конце пермского периода (около 260 млн лет назад). Реконструкция Ron Blakey / NAU Geology

Примерно 300 млн лет назад, в начале пермского периода, вся суша планеты собралась в единый суперконтинент Пангея, и все моря Земли образовали мировой океан Панталасса.

Формирование Пангеи привело к тому, что горы стали выше, а океан — глубже. Согласно принципу равновесия, гигантский континент должен обладать более толстой корой по сравнению с разрозненными материками, а океан — более тонкой. Суша лишилась многих запасов воды, и мелководья стали встречаться гораздо реже, что нанесло ущерб биоразнообразию. Стали другими морские течения и роза ветров, климат изменился. Внутренние районы гигантского континента высохли, обратившись в пустыню, лишённую растительности.

В дополнение к этому глубоко под землёй тоже было неспокойно. Когда литосферные плиты соединились, одни зашли под другие и погрузились в мантию. Этот материал, поскольку был сравнительно холодным и плотным, мог дойти до самого ядра, о чём свидетельствует инверсия магнитного поля Земли (геомагнитная инверсия Иллаварра), случившаяся примерно в то же время.

Накопление холодного материала близ земного ядра затем могло привести к формированию крупного мантийного плюма (путём термоконвекции). Этот суперплюм со временем достиг поверхности в два приёма, что и привело к извержению двух гигантских вулканов.

Но далеко не все учёные готовы признать, что формирование Пангеи сыграло какую-то роль в вымирании. Одни считают, что она образовалась слишком рано, а вымирание случилось чересчур быстро, оттого связать одно с другим никак не получается. Другие не думают, что изменение уровня моря сыграло роль в исчезновении видов. «Я не согласен со всеми предложенными тут связями, — говорит Пол Уигнэл из Лидсского университета (Великобритания). — Отступление моря достигло своего максимума задолго до массового вымирания — и поэтому едва ли может рассматриваться в числе его факторов».

Что до других факторов, то многие учёные, кажется, достигли консенсуса. «Статья на самом деле не предлагает ничего нового, просто даёт обзор основных факторов, — добавляет г-н Уигнэл. — Почти все, в том числе я, ставят на вулканизм».

Но основная мысль статьи, по-видимому, заключается в том, что и формирование Пангеи, и извержения вулканов были вызваны процессами, протекавшими в недрах Земли, и поэтому они могут быть связаны, хотя одно случилось задолго до другого. Связь между интерьером планеты, её поверхностью и эволюцией жизни — важная тема науки о Земле и нуждается в дальнейшем изучении, пишут авторы.

Они признают, что высказанные ими замечания — всего лишь гипотеза, и завершают статью строками древнекитайского поэта Цюй Юаня: «Длинна дорога, но искать продолжу». Источник: Astrobiology Magazine
Опубликовано 28 ноября 2013 | Прочтений 2467

Комментарии
Периодические издания


Информационная рассылка:

Рассылка The X-Files ... все тайны эпохи человечества



Электронный журнал:

THE X-FILES...
Все тайны эпохи человечества