Вважалось, що за попередні 500 мільйонів років на Землі відбулось п’ять масових вимирань, але з часом геологи ідентифікували ще одне – Кептенське, яке відбулось 260 мільйонів років тому і, схоже, було викликане зміною клімату.
Кептенське вимирання відбулось за 8-10 мільйонів років до Масового пермського вимирання, з яким його раніше об’єднували, і, за деякими оцінками, призвело до знищення 62% видів.
Вчені з Китайського університету наук про Землю спільно з американськими та британськими колегами вивчали гірські породи середини пермського періоду в місці під назвою Пенглайтан, розташованому за 500 кілометрів від Гонконгу, та виявили два чіткі імпульси Кептенського вимирання – 262 млн років тому та 260 млн років тому. Обидві події відбулися задовго до Масового пермського вимирання і науковці взялися з’ясувати причини, які їх викликали.
*Попередні дослідження вже виявляли докази Кептенського вимирання у таких віддалених місцях, як острів Елсмір і Шпіцберген в Арктиці, а також Китаї, Ірані, Техасі, Нью-Мексико, Північній Дакоті, Південній Африці та Антарктиді. Вимирання торкнулося коралів, молюсків, вапняних водоростей у морях, а також наземних рослин і тварин, таких як дейноцефали (група великих рептилій, пов’язаних із предками ссавців).
До вимирання район Пенглайтан був чимось схожий на Багамські острови – оточений теплим мілким морем і рифами. Однак згодом ситуація змінилась і, судячи з нових досліджень, причиною стало кисневе голодування поодиноких океанічних зон.
Коли в морській воді обмежений вміст кисню, мікроби на морському дні починають брати електрони для свого метаболізму від інших елементів, таких як уран. Баланс ізотопів урану між морським дном і морською водою змінюється – і це свідчення «закарбувалося» у гірських породах, які вивчали дослідники. Кожен імпульс Кептенського вимирання збігався з часом аноксії в океані.
Водночас ізотопи вуглецю в тих самих породах показали, що кисневе голодування збігалося з великим зрушеннями у циклі вуглекислого газу, а ізотопи кисню натякали на глобальне потепління, яке відбулось під час кожного з двох імпульсів вимирання.
Що ж стало причиною таких екологічних потрясінь? Куніо Кайхо з університету Тохоку в Японії вважає, що цьому сприяли масштабні пожежі в лісах. Кайхо з командою виявив так звані поліциклічні ароматичні вуглеводні у породах поблизу району Пенглайтан – хімічні речовини, які утворюються шляхом горіння. Зокрема, й коронен, який виникає лише за дуже високих температур (понад 1200°C).
Дослідники також виявили у породах хімічний індикатор ерозії ґрунту під назвою «дибензофуран», що свідчить про масове зникнення наземної рослинності, і, як наслідок, аноксію в океанах.
«Ерозії ґрунту викликають евтрофікацію [тобто кисневе голодування] морської води та масову загибель прибережних тварин», — пояснив Кайхо.
Посилене «горіння» свідчить про те, що клімат регіону був дуже схильним до посухи й обидві статті згадують китайську провінцію з горою Емейшань, де відбувались магматичні повені, які могли спричинити великі викиди CO2 і діоксиду сірки та, можливо, пошкодили озоновий шар, викликаючи кислотні дощі на Землю.
Вчені кажуть, що Кептенські імпульси дублюють моделі більшості масових вимирань:
«Усі вони пов’язані з вулканізмом, великими виверженнями, швидким глобальним потеплінням. Це повторювана модель».
Масові вимирання у геологічному літописі відбувалися й у більших масштабах протягом набагато довших часових проміжків, але в багатьох аспектах вони надзвичайно схожі. Нинішній період також характеризується підвищеним рівнем CO2 в атмосфері, хоча й спричиненим на вулканізмом, а викидами викопного палива. Але зміни клімату відбуваються просто зараз і вже спричиняють масове відмирання дерев через посухи чи пожежі; поширюються й мертві безкисневі зони в океані, хоча й менші, ніж у Кептенському періоді.
Дослідження були опубліковані у 2023 році в журналах Earth and Planetary Science Letters та Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology.
Джерело: Ars Technica