Геологи підтвердили причетність деканських вивержень до вимирання динозаврів

Дві групи вчених датували виверження вулканів, які, за однією з гіпотез, стали причиною масового вимирання в кінці крейдяного періоду. Як розповідається в парі статей, опублікованих (1, 2) в, у дослідників вийшли результати, що суперечать один одному: в одному випадку виверження більшої частини вулканічних порід і пилу відбулося до вимирання, в іншому випадку - після вимирання. Тому питання з датуваннями як і раніше залишається відкритим, але обидві групи погодилися в тому, що виверження все ж вплинули на масове вимирання.


Мел-палеогенове вимирання, яке відбулося близько 66 мільйонів років тому, було одним з п'яти «великих масових вимирань». Воно було не найбільшим, але, можливо, найзнаменитішим, оскільки призвело до зникнення динозаврів, а також багатьох морських і літаючих рептилій. Після вимирання звільнені екологічні ніші заповнили птиці і ссавці.


Причиною вимирання найчастіше називають падіння астероїда діаметром 10-15 кілометрів у Західній півкулі. Вчені знайшли на півострові Юкатан в Мексиці і в Мексиканській затоці діаметром, що утворився в результаті кратер, близько 180 кілометрів - після удару в повітря викинула величезна кількість вулканічних газів і попелу, які надовго закрили Землю від попадання сонячних променів. У результаті температура на поверхні планети впала. Брак сонячних променів призвів до зникнення багатьох рослин і фітопланктону, найважливішої ланки харчового ланцюга, після чого почали вимирати тварини, які ними харчувалися.

За іншою популярною гіпотезою до такого апокаліптичного сценарію призвели виверження вулканів, які призвели до утворення Деканських траппів у центрі і на заході Індії. Це складені з базальту утворення, схожі на сходи, товщина яких перевищує два кілометри. Деканські траппи є одними з найбільших магматичних утворень на Землі; вони займають площу близько 500 тисяч квадратних кілометрів. За оцінками дослідників, виверження відбувалися на мел-палеогеновому кордоні (так називається межа розділу двох цих періодів в геологічних шарах). Вони могли тривати близько 30 тисяч років, 65-66 мільйонів років тому, в проміжку близько мільйона років. Імовірно, виверження могли вплинути на зміну клімату, яка призвела до масового вимирання, або навіть викликати його. За однією з гіпотез, виверження в Східній і падіння астероїда в Західній півкулі були пов'язані. Сейсмічна енергія, яка утворилася при падінні астероїда, «запустила» виверження вулканів на Індостані. У результаті в повітря потрапили величезні маси вулканічних газів, що призвели до різкої зміни клімату і зникнення рослин і тварин.

І тут виникає питання хронології подій. Згідно з деякими геохронологічними дослідженнями, виверження, які призвели до утворення Деканських траппів, проходили в три етапи і близько 80 відсотків вулканічних газів викинуло під час другого. Він почався приблизно за 400 тисяч років до мел-палеогенового кордону, близько 66 мільйонів років тому (за більш детальною оцінкою 66,043 - 0,011 мільйонів років тому). Деякі дослідники вважають, що другий етап вивержень спричинив зміни клімату наприкінці крейдяного періоду. Ті ж, хто пов'язує початок вивержень з падінням астероїда, припускають, що викиди 75 відсотків відбулися вже після початку палеогенового періоду.

Як зазначають геологи з Каліфорнійського університету в Берклі під керівництвом Пола Ренні (Paul Renne), перевірити ці гіпотези неможливо, поки мел-палеогеновий кордон не датовано в Деканських траппах стратиграфічно. Вчені зібрали зразки порід у Західних Гатах, гірського ланцюга, який утворився в результаті найбільших викидів магми. Вони припустили, де проходила мел-палеогенова межа зі зміни морфології лавових потоків, за кількістю викидів і хімічного складу магматичних утворень. Потім дослідники провели аргон-аргонове датування порід. Цей метод дозволяє проаналізувати зразки віком у десятки і сотні мільйонів років. Однак датування, отримані аргон-аргоновим та іншими радіоізотопними методами, можуть трохи розходитися, так що доводиться трохи їх коригувати.

Автори уточнили датування мел-палеогенового кордону (66,052 0,008/0,043 мільйона років) і підтвердили період часу, протягом якого відбувалися виверження і викиди понад 90 відсотків магми - близько мільйона років, 65,422-66,413 мільйонів років тому. Але вони спростували припущення про те, що більшу частину порід викинуло до кінця крейдяного періоду. Судячи з отриманих ними результатів, понад 75 відсотків магми викинуло або під час мел-палеогенового кордону, або вже під час палеогена. Тим не менш, автори вважають, що вулканічна активність все ж вплинула на масове вимирання. «Або Деканські виверження не грали ролі, а ми вважаємо, що це малоймовірно, або велика кількість міняючих клімат вулканічних газів виділялася разом з невеликою кількістю магми», - говорить провідний автор дослідження Кортні Спрайн (Courtney Sprain).

Інша група вчених під керівництвом Блер Шоен (Blair Schoene) з Прінстонського університету, визначили геохронологію виверження за допомогою уран-свинцевого датування. Щоб провести аналіз, вчені шукали в Деканських траппах циркон, мінерал, в якому містяться домішки рідкоземельного урану і який володіє високою механічною і хімічною стійкістю. Тому його часто використовують в уран-свинцевому датуванні. Цей метод дозволяє дуже точно визначити вік порід. Але циркон, що міститься в породі, може утворитися не одночасно з нею, а раніше. Тому при розрахунках і побудові математичної моделі доводиться це враховувати. На відміну від уран-свинцевого методу, аргон-аргоновий метод дозволяє визначити вік породи безпосередньо.


Дослідники з Прінстона отримали результати, що суперечать даним вчених з Берклі. Виверження на Індостані відбувалися в чотири стадії і велика частина викидів сталася в кінці крейдяного періоду і на мел-палеогеновому кордоні.

В результаті вчені так і не вирішили питання, яка гіпотеза правильніша, але зате побудували більш точні моделі, з похибкою в датуваннях не в мільйони, а в одиниці і десятки тисяч років.

Раніше вчені змоделювали різку зміну клімату на мел-палеогеновому кордоні і прийшли до висновку, що падіння астероїда, крім землетрусів, цунамі і підвищення вулканічної активності призвело до глобального числа пожеж. У результаті утворилася величезна кількість сажі, частинки якої нагрілися і піднялися в тропосферу. Викид величезної кількості сажі викликав на Землі 18-місячну ніч, різке похолодання і практично повну зупинку фотосинтезу, що і стало причиною вимирання багатьох видів тварин.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND