Чотири з п’яти масових вимирань минулого збігаються з різкими сплесками вулканічної активності. Вони викидали стільки вуглекислого газу і лави, що могли швидко знищувати все живе на цілих континентах.
Ілюстрація виверження сибірських вулканів, що стало причиною пермсько-тріасового вимирання / © KaiserScience
Група вчених з Німеччини і США вивчила геологічні та палеобіологічні сліди найпотужніших вулканічних вивержень далекого минулого і прийшла до висновку, що їх зв’язок з найбільшими вимираннями виходить за рамки випадковості. Судячи з усього, саме ці виверження як мінімум чотири рази “перезапускали” біосферу Землі, в тому числі знищили динозаврів 66 мільйонів років тому. Тоді як падіння астероїдів, включаючи чиксулубський, зіграли другорядну роль, пишуть вчені в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Дослідження охопило п’ять найбільших вимирань фанерозою, який почався 539 мільйонів років тому і триває донині. Це:
- ордовицько-силурійське вимирання 440 мільйонів років тому (мінус 85% видів морських тварин),
- девонське вимирання 364 мільйони років тому (мінус половина родів всіх живих істот),
- пермське вимирання 251 мільйон років тому (мінус 96% морських видів, 73% видів земних хребетних і 83% видів комах),
- тріасове вимирання близько 200 мільйонів років тому (мінус половина всіх живих видів) і
- крейдо-палеогенове вимирання 66 мільйонів років тому (мінус 47% родів морських тварин і 18% сімейств сухопутних хребетних, включаючи не пташиних динозаврів).
Виявилося, як мінімум чотири з п’яти вимирань сталися одночасно з базальтовими повенями. Це найпотужніші виверження вулканів, які викидають мільйони кубічних кілометрів базальтової магми. Всього за мільйон років (за геологічними мірками, це дуже швидко) такі виверження можуть покрити товстим шаром лави цілий континент. Зараз сліди базальтових повеней видно як великі області ступінчастої вулканічної породи. Їх також вивчали фахівці з Німеччини та США.
Ще один “вражаючий фактор” таких масштабних вивержень — викид величезних обсягів вуглекислого газу і двоокису сірки. Наприклад, в період тріасового вимирання вулкани додали в атмосферу близько 100 трильйонів тонн СО2, що викликало глобальну зміну клімату. А серія потужних вивержень в Сибіру 252 мільйони років тому буквально задушила вуглекислим газом більшість живих істот на планеті, включаючи комах. Зараз базальтові сліди тих вивержень (сибірські трапи) покривають площу в два мільйони квадратних кілометрів і утворюють знамените плато Путорана.
Масові виверження відбувалися і на індійському субконтиненті незадовго до вимирання динозаврів, але тут падіння чиксулубського метеорита «сплутало всі карти». Як говорить Бренхін Келлер, один з авторів дослідження, після виявлення чиксулубського кратера вчені відкинули в сторону всі інші гіпотези вимирання динозаврів. Але з іншими вимираннями так і не вдалося пов’язати будь-які падіння небесних тіл на Землю. Це може вказувати на те, що чиксулубська імпактна подія була збігом, яка тільки прискорила крейдо-палеогенове вимирання, але не стало його головною причиною.
Дослідники перевірили цю гіпотезу за допомогою чисельних моделей. Вони згенерували 100 мільйонів шаблонів зміни клімату і біосфери, після чого співвіднесли їх зі сценаріями вимирань за участю вулканів і астероїдів. Результат показав, що зв’язок вимирань з виверженнями явно невипадковий, тоді як зв’язок з падіннями метеоритів виявився набагато слабшим і різко сходив нанівець при видаленні чиксулубського падіння з моделі. Причому головним фактором, який зробив виверження такими смертоносними, була величезна швидкість викиду лави і СО2, яку екосистеми не змогли «переварити».
За словами Бренхіна Келлера, такий результат не дозволяє ігнорувати роль вулканізму в масових вимираннях – схоже, вона була визначальною. Всі умови для загибелі динозаврів, на думку вчених, утворилися вже в результаті вивержень в районі Індостану, ну а чиксулубське падіння стало лише «похоронним дзвоном» по ящерам Юрського періоду.