Карнийское плювиальное событие
система | отдел | ярус | Возраст, млн лет назад |
---|---|---|---|
Юра | Нижняя | Геттангский | меньше |
Триас | Верхний | Рэтский | 208,5—201,3 |
Норийский | 227—208,5 | ||
Карнийский | 237—227 | ||
Средний | Ладинский | 242—237 | |
Анизийский | 247,2—242 | ||
Нижний | Оленёкский | 251,2—247,2 | |
Индский | 251,9—251,2 | ||
Пермь | Лопинский | Чансинский | больше |
Деление дано в соответствии с IUGS по состоянию на декабрь 2016 года |
Карнийское плювиальное событие или карнийский плювиальный эпизод[1] (англ. Carnian Pluvial Episode, CPE), — серьёзное изменение глобального климата и биотического круговорота, которое произошло во время карнийского века[2] верхнего триаса примерно 230,9 млн лет назад[3]. В период «Карнийского плювиального эпизода» в местности, расположенной в западной части современной Канады, произошла серия крупных извержений, вследствие чего длительное время шли кислотные дожди, последовали вспышки глобального потепления, климат часто изменялся: влажный на сухой и наоборот[4][5], что в значительной степени способствовало будущему процветанию эпохи динозавров[6]. Изменение климата сопровождалось периодом повышенной влажности, длящимся около одного миллиона лет, и серьёзным снижением биоразнообразия в океане и на суше[7].
Эпизод отмечен отрицательным сдвигом ≈4 ‰ в стабильных изотопах углерода (δ) ископаемых молекул (н-алканов) высших растений и в общем органическом углероде. Отрицательный сдвиг ≈1,5 ‰ в стабильных изотопах кислорода (δ) в апатитах конодонтов указывает на глобальное потепление[8][9]. Во время этого события произошли основные изменения в организмах, ответственных за производство карбоната кальция[10][11][12]. Остановка карбонатной седиментации наблюдается в глубоководных ископаемых южной Италии, что, вероятно, было вызвано увеличением глубины карбонатной компенсации (CCD)[en][13]. Высокие темпы вымирания наблюдались среди аммонитов, конодонтов, мшанок и морских лилий. Основные эволюционные инновации, которые последовали за карнийским плювиальным эпизодом, это первое появление динозавров, лепидозавров, распространение хвойных деревьев, известковых нанофосилий и мадрепоровых кораллов[14].
Климат во время Карнийского плювиального событияПравить
Засушливый климат позднего триаса был прерван заметно более влажными условиями Карнийского плювиального события (CPE)[15].
Доказательством повышенного количества осадков в течение CPE являются[15]:
- развитие палеопочв, типичных для тропического влажного климата с положительными температурами воды в течение всего года;
- гигрофитно-палинологические комплексы, отражающие более приспособленную к влажному климату растительность;
- поступление силикокластических отложений в бассейны полезных ископаемых из-за усиления континентального выветривания и речного стока;
- повсеместное присутствие янтаря. Однако в целом влажный климат периодически прерывался этапами и засушливого климата.
Изотопный анализ кислорода, выполненный на конодонт-апатите, показывает отрицательный сдвиг ≈1,5 ‰. Это отрицательное отклонение δ предполагает глобальное потепление на 3-4 °C во время CPE и/или изменение солёности морской воды.
Биологический оборотПравить
Вымирание: серьёзно пострадали от CPE и испытали высокие темпы исчезновения конодонты, аммоноидеи, мшанки и зелёные водоросли. Но наиболее заметными были изменения среди других групп: динозавров, известковых нано-окаменелостей, кораллов и морских лилий.
Динозавры: по данным радиоизотопного датирования возраст ископаемых остатков самых древних из известных динозавров (Eoraptor), обнаруженных в формации Исчигуаласто в Аргентине, составляет 230,3—231,4 млн лет. Этот возраст очень похож на минимальный возраст, рассчитанный для CPE (≈230,9 миллиона лет назад).
Известковые нанофоссилии: первые планктонные кальцификаторы возникли сразу после CPE и могли быть известковыми диноцистами, то есть известковыми цистами динофлагеллат.
Воздействие на карбонатные платформыПравить
В начале CPE резкое изменение геометрии карбонатной платформы зафиксировано в западной части Тетиса. Высокий рельеф, в основном изолированные небольшие карбонатные платформы, окружённые крутыми склонами, типичными для раннего карния, сменились карбонатными платформами с низким рельефом и пологими склонами (например, пандусами). Этот оборот связан с серьёзным изменением в биологическом сообществе, ответственном за осаждение карбоната кальция.
Высокопродуктивное биологическое сообщество с преобладанием бактерий, действие которого привело к образованию карбонатов на высоких платформах, было заменено менее продуктивным сообществом с преобладанием моллюсков и метазоа. В Южно-Китайском блоке гибель карбонатных платформ сочетается с формированием отложений, типичных для бескислородных сред (чёрные сланцы). Эти аноксические уровни часто связаны с ископаемыми лагерштетт, которые очень богаты криноидеями и рептилиями (например, ихтиозавры).
ПричиныПравить
Извержение паводковых базальтов ВрангеллииПравить
Недавнее открытие заметного отрицательного сдвига δ в н-алканах высших растений предполагает массивную инъекцию CO2 в систему атмосфера — океан в основании CPE.
Минимальный радиометрический возраст CPE (≈230,9 млн лет назад) подобен в возрасте базальтам в трапповой формации (LIP)[en] (торрейне) Врангеллия[en]. В геологической летописи вулканизм LIP часто соотносится с эпизодами серьёзных климатических изменений и исчезновений, которые могут быть вызваны загрязнением экосистем с массовым выбросом вулканических газов, таких как CO2 и SO2. Большой выброс CO2 в системе атмосфера-океан Врангеллией может объяснить увеличение поступления силикокластического материала в бассейны, что наблюдалось во время CPE.
Увеличение содержания CO2 в атмосфере могло привести к глобальному потеплению и, как следствие, ускорению гидрологического цикла, что значительно усилило выветривание континентов. Более того, если он был достаточно быстрым, внезапное повышение уровня pCO2 могло привести к подкислению морской воды с последующим увеличением глубины карбонатной компенсации (CCD) и кризисом карбонатных осадков (например, исчезновение карбонатных платформ в западной части Тетиса).
Подъём киммерийского орогенезаПравить
Согласно альтернативной гипотезе, Карнийское плювиальное событие было региональным климатическим возмущением, наиболее заметным в западной части Тетиса и связанным с поднятием нового горного хребта, Мезозойской складчатости, которое произошло в результате закрытия тетической северной ветви к востоку от Тетиса, на востоке настоящего европейского континента. Новый горный хребет формировался на южной стороне Лавразии, делая примерно тоже, что сегодня делают Гималаи и Азия в целом для Индийского океана, поддерживая сильный градиент давления между океаном и континентом и, таким образом, создавая муссоны.
Таким образом, летние муссонные ветры были перехвачены горным хребтом Киммерия и вызвали сильные дожди, что объяснило переход к влажному климату, наблюдаемому в западных отложениях Тетиса[8][11].
ПримечанияПравить
- ↑ The Geologic Time Scale 2012 / Edited by Felix M. Gradstein et al.. — 2012. — Vol. 2. — ISBN 978-0-444-59425-9.
- ↑ Simms, M. J. (1989). “Synchroneity of climatic change and extinctions in the Late Triassic”. Geology. 17 (3): 265—268. DOI:10.1130/0091-7613(1989)017<0265:soccae>2.3.co;2.
- ↑ Furin, S. (2006). “High-precision U-Pb zircon age from the Triassic of Italy: Implications for the Triassic time scale and the Carnian origin of calcareous nannoplankton, lepidosaurs, and dinosaurs”. Geology. 34 (12): 1009—1012. DOI:10.1130/g22967a.1.
- ↑ «Эволюционный взрыв» среди динозавров связан с массовым вымиранием в позднем триасе (рус.). Информационное агентство «Научная Россия». Дата обращения: 27 ноября 2020. Архивировано 5 декабря 2020 года.
- ↑ Mass extinction crisis triggered expansion of dinosaurs (англ.). Phys.org. Дата обращения: 27 ноября 2020. Архивировано 5 декабря 2020 года.
- ↑ Jacopo Dal Corso, Massimo Bernardi, Yadong Sun, Haijun Song, Leyla J. Seyfullah. Extinction and dawn of the modern world in the Carnian (Late Triassic) (англ.) // Science Advances. — 2020-09-01. — Vol. 6, iss. 38. — P. eaba0099. — ISSN 2375-2548. — doi:10.1126/sciadv.aba0099. Архивировано 18 сентября 2020 года.
- ↑ Обнаружено новое массовое вымирание. Архивировано 20 сентября 2020 года. Дата обращения: 17 сентября 2020.
- ↑ 1 2 Hornung, T. (2007). “Multistratigraphic constrains in the NW Tethyan "Carnina Crisis"”. New Mexico Museum of Natural History and Science Bulletin. 41: 59—67.
- ↑ Rigo, M. (2010). “Palaeoecology of Late Triassic conodonts: Constraints from oxygen isotopes in biogenic apatite”. Acta Palaeontologica Polonica. 55 (3): 471—478. DOI:10.4202/app.2009.0100.
- ↑ Keim, L. (2001). “Quantitative compositional analysis of a Triassic carbonate platform (Southern Alps, Italy)”. Sedimentary Geology. 139 (3—4): 261—283. DOI:10.1016/s0037-0738(00)00163-9.
- ↑ 1 2 Hornung, T. (2007). “A Tethys-wide mid-Carnian (Upper Triassic) carbonate productivity crisis: Evidence for the Alpine Reingraben Event from Spiti (Indian Himalaya)?”. Journal of Asian Earth Sciences. 30 (2): 285—302. DOI:10.1016/j.jseaes.2006.10.001.
- ↑ Stefani, M. (2010). “The changing climate framework and depositional dynamics of Triassic carbonate platforms from the Dolomites”. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 290 (1—4): 43—57. DOI:10.1016/j.palaeo.2010.02.018.
- ↑ Rigo, M. (2007). “A rise in the Carbonate Compensation Depth of western Tethys in the Carnian: deep-water evidence for the Carnian Pluvial Event”. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 246: 188—205. DOI:10.1016/j.palaeo.2006.09.013.
- ↑ Jones, M.E.H. (2013). “Integration of molecules and new fossils supports a Triassic origin for Lepidosauria (lizards, snakes, and tuatara)”. BMC Evolutionary Biology. 12: 208. DOI:10.1186/1471-2148-13-208. PMID 24063680.
- ↑ 1 2 Mueller, Steven (January 2016). “Climate variability during the Carnian Pluvial Phase — A quantitative palynological study of the Carnian sedimentary succession at Lunz am See, Northern Calcareous Alps, Austria”. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 441: 198—211. DOI:10.1016/j.palaeo.2015.06.008. ISSN 0031-0182.