В разнообразную и насыщенную морской жизнью девонскую эпоху на Земле, произошедшую более 370 миллионов лет назад, произошли первые семенные растения, которые распространились в виде обширных лесов по континентам Гондвана и Лавразия. Однако событие массового вымирания в конце этой эпохи уже давно является предметом споров.
Некоторые ученые утверждают, что массовое вымирание в позднем девоне было вызвано крупномасштабными извержениями вулканов, вызвавшими глобальное похолодание. Другие утверждают, что виной всему массовое событие дезоксигенации, вызванное расширением наземных растений. Недавно опубликованное в журнале Communications Earth & Environment исследование, проведенное исследователями из IUPUI, теперь утверждает, что оба фактора сыграли свою роль, и привлекает внимание к экологическим переломным моментам, с которыми сталкивается сегодня планета.
Исследование проводится в соавторстве с Школой наук факультета IUPUI Габриэлем Филиппелли и Уильямом Гилхули III. Ведущий автор — Мэтью Смарт, доцент кафедры океанографии Военно-морской академии США, который на момент исследования был аспирантом в лаборатории Филиппелли.
Эта работа является первой, которая объединила две конкурирующие теории позднедевонского вымирания в комплексный причинно-следственный сценарий. По сути, группа пришла к выводу, что для того, чтобы произошло массовое вымирание, должны были произойти оба события – массовый вулканизм и дезоксигенация, вызванная тем, что наземные растения смывают излишки питательных веществ в океаны.
«Ключом к решению этой загадки было определение и интеграция времени и величины геохимических сигналов, которые мы определили с помощью сложной глобальной модели», — сказал Филиппелли. «Эта работа по моделированию показала, что масштабы событий с питательными веществами, которые мы наблюдали на основе геохимических данных, могли привести к значительным событиям вымирания морской среды, но продолжительность этих событий требовала обоих факторов — эволюции корней деревьев и вулканизма — для поддержания токсичных морских условий. к организмам».
С участием экспертов в области седиментологии, палеонтологии, геохимии, биогеохимии и математического моделирования группа буквально копала глубоко, чтобы геохимически проанализировать сотни образцов, разбросанных по разным континентам. К ним относятся образцы с острова Имер в восточной Гренландии, где находятся одни из старейших образцов горных пород на планете.
«Процесс был в высшей степени междисциплинарным», — сказал Гилхули. «Этот объединенный опыт создал строгий подход к сбору образцов, корреляции последовательностей во времени, получению химических данных и использованию геохимических моделей для проверки рабочих гипотез об относительном влиянии биотических (растительных) и химических (вулканических) факторов, вызывающих массовое вымирание. Наш анализ показывает, что влияние гораздо более смешанное, чем сценарий «или-или».
Филиппелли и Гилхули заявили, что выводы исследования дают исследователям много поводов для размышления. В девонскую эпоху новые биологические последствия на суше оказали негативное влияние на жизнь в океане. В настоящее время, отметил Гилхули, такая деятельность, как сток удобрений в океан, в сочетании с нагревом от сжигания ископаемого топлива, снижает уровень кислорода в океанах. По его словам, предыдущий исход подобного сценария в позднем девоне имел катастрофические последствия.
«На протяжении всей истории Земли произошел ряд биологических инноваций и геологических событий, которые полностью изменили биологическое разнообразие и условия окружающей среды в океане и на суше», — сказал Гилхули.
«В девонскую эпоху новая биологическая стратегия на суше оказала негативное влияние на жизнь в океане. Это отрезвляющее наблюдение, если рассматривать его в контексте современных глобальных и климатических изменений, вызванных деятельностью человека. Нам есть чему поучиться. История Земли, которая может помочь нам подумать о стратегиях и действиях, чтобы избежать переломных моментов в будущем».
https://phys.org/news/2023-12-reshapes-mass-extinction-late-devonian.html |
