Около шестидесяти пяти с половиной миллионов лет назад Земля претерпела самое большое из известных космических воздействий. Он выдолбил кратер диаметром от 180 до 200 км: почти в два раза больше известного кратера Коперника на луне Земли. Но действительно ли это воздействие привело к исчезновению динозавров и многих других форм жизни? Многие учёные-землисты убеждены, что это так, но некоторые питают сомнения. Сомневающиеся собрали все больше доказательств в пользу другого преступника; огромные вулканические извержения, которые произвели формирование Ловушек Декана в Индии. Скептики недавно представили свой случай на собрании Геологического общества Америки в Ванкувере, Канада, 19 октября.
Динозавры являются наиболее известными жертвами массового вымирания, завершившего меловой период. Вымирание потребовало почти всех крупных позвоночных на суше, в море или в воздухе, а также многочисленных видов насекомых, растений и водных беспозвоночных. По крайней мере, 75% всех видов, существовавших на Земле, исчезли за короткий промежуток времени по отношению к геологической шкале времени в миллионы лет. Катастрофа является одним из пяти глобальных событий массового вымирания, которые палеонтологи определили за время существования сложной жизни на Земле.
Гипотеза, что окончательное меловое вымирание было вызвано космическим воздействием, было самым популярным объяснением этой катастрофы среди ученых-землистов и общественности в течение нескольких десятилетий. Это было предложено в 1980 году отцом и сыном команды Луиса и Вальтера Альварес и их сотрудников. Основным доказательством команды Альвареса о том, что произошло столкновение, было обогащение металлического иридия в отложениях, датируемых примерно до конца мелового периода. Иридий редок в земной коре, но распространен в метеоритах. Связь между иридием и ударами была впервые установлена путем изучения образцов, возвращенных астронавтами Аполлона с Луны.
В последующие десятилетия свидетельства воздействия накапливались. В 1991 году группа ученых во главе с доктором Аланом Хильдебрандом из Отделения планетарных наук Университета Аризоны опубликовала свидетельство гигантского погребенного ударного кратера под названием Chicxulub в Мексике. Другие следователи обнаружили материалы, выброшенные в результате удара, в том числе стеклянные шарики в Гаити и Мексике. Сторонники гипотезы о воздействии считают, что огромное количество пыли, выброшенной в стратосферу, ввергло бы поверхность планеты в темноту и сильный холод «ударной зимы», продолжающейся, по меньшей мере, месяцы и, возможно, десятилетия. Глобальные экосистемы рухнули бы, и последовало бы массовое вымирание. Но им было труднее найти доказательства этих последствий, чем самого воздействия.
Сомневающиеся в гипотезе Альвареса не подвергают сомнению «дымящийся пистолет», свидетельствующий о том, что столкновение произошло в конце мелового периода, но они не думают, что это было основной причиной вымирания. С одной стороны, определить точное время воздействия по его предполагаемым геологическим следам оказалось трудным. Доктор Герта Келлер из Департамента наук о Земле Принстонского университета, известный скептик гипотезы Альвареса, поставила под сомнение оценки, которые делают воздействие и вымирание одновременно. Анализируя образцы керна, взятые из кратера Чиксулуб, и стеклянные шарики, содержащие отложения в северо-восточной Мексике, она приходит к выводу, что воздействие Чиксулуб предшествовало массовому вымиранию на 120 000 лет и не имело большого значения для записи окаменелостей в геологических формациях, которые она изучала. Она отметила, что из пяти основных событий массового вымирания в истории Земли, опубликованных в 2011 году, ничто иное, как окончательное меловое событие, даже приблизительно не было связано с воздействием. Несколько других крупных ударных кратеров, кроме Chicxulub, были хорошо изучены геологами, и ни один из них не связан с ископаемыми свидетельствами вымирания. С другой стороны, четыре из пяти основных массовых вымираний, по-видимому, связаны с извержениями вулканов.
Келлер и другие скептики Альвареса рассматривают крупное вулканическое событие, которое произошло в конце мелового периода, как альтернативную первичную причину вымирания. Формация Деккан-Ловушки в центральной Индии представляет собой плато, состоящее из нескольких слоев затвердевшей лавы толщиной 3500 м. Сегодня он простирается на площади, большей, чем вся Франция. Это было однажды в три раза больше. Он был образован в результате серии трех извержений вулканов, которые, возможно, были одними из самых крупных в истории Земли. На октябрьской конференции доктор Ихри Адатте из Института наук о Земле в Университете Лозанны во Франции представил доказательства того, что второй из этих всплесков был самым крупным и произошел за 250 000 лет до конца меловой. В течение этого периода накапливалось 80% от общей толщины лавы пласта Декан. Извержения породили потоки лавы, которые могут быть самыми длинными на Земле, протяженностью более 1500 км.
Чтобы проиллюстрировать вероятные экологические последствия такого извержения, Адатт упомянула самую ужасную вулканическую катастрофу в истории человечества. В течение восьми месяцев, с 1783 по 1784 год, в Лаки, Исландия, произошло крупное извержение, в результате которого накапливалось 14,3 квадратных километра лавы и было выброшено в атмосферу около 122 мегатонн токсичного диоксида серы. Около четверти людей и половина домашнего скота в Исландии погибли. По всей Европе небо было омрачено дымкой, и пролился кислотный дождь. Европа и Америка пережили самую суровую зиму в истории, и глобальный климат был нарушен в течение десятилетия. Миллионы людей погибли в результате засухи и голода. Инцидент в Лаки, тем не менее, был незначительным по сравнению со вторым всплеском Деккан-ловушек, в результате которого было получено 1,5 миллиона квадратных километров лавы и примерно 6500-17000 гигатонн диоксида серы.
Извержения Ловушек Декана также испустили бы огромное количество углекислого газа. Углекислый газ - это парниковый газ, улавливающий тепло, который отвечает за температуру в духовке на планете Венера. Он выделяется при сжигании ископаемого топлива и играет важную роль в глобальном потеплении, вызванном человеком на Земле. Таким образом, Геллер предположил, что извержения Ловушек Декана могли вызвать как периоды сильного холода из-за тумана двуокиси серы, так и сильного тепла из-за глобального потепления, вызванного углекислым газом.
На октябрьской конференции она представила результаты своих исследований геологических образований в Тунисе, которые сохранили запись изменений климата с высоким разрешением во время основного импульса вулканической активности Декканских ловушек. Ее данные показывают, что около начала импульса в 250 000 лет был «гипертермический» период быстрого потепления, который повышал температуру океана на 3-4 градуса Цельсия. Она утверждала, что температура оставалась повышенной благодаря импульсу, кульминацией которого стало вторичное «гипертермальное» потепление океанов еще на 4-5 градусов по Цельсию. Это второе гипертермальное потепление произошло в течение 10 000-летнего периода мегаизвержений, что соответствовало окончательному меловому вымиранию. Удар Chicxulub произошел во время импульса 250000 лет, но задолго до вымирания и гипертермического события.
Дискуссия об относительной важности воздействия Чиксулуба и вулканов Деккан-Ловушка для создания терминального мелового вымирания не закончена. В мае этого года группа, возглавляемая доктором Йоханом Веллекопом из Отделения наук о Земле в Университете Ульрехта в Нидерландах, опубликовала свидетельство геологически краткого эпизода похолодания, которое, как они утверждают, является первым прямым доказательством «ударной зимы». Какими бы ни были итоги дискуссии, кажется очевидным, что конец мелового периода с его супервулканами и гигантскими воздействиями не был подходящим временем для жизни на Земле.
Ссылки и дальнейшее чтение:
J. Coffey (2009) Астероид, который убил динозавров, журнал Space.
I. O'Neill (2009) (Действительно ли динозавры были истреблены астероидом? Возможно, нет (обновление), журнал Space).
G. Keller (2012), Меловое-третичное массовое вымирание, Воздействие Chicxulub и Декканский вулканизм, Земля и Жизнь, J.A. Талант, редактор, Springer Наука и бизнес СМИ.
Э. Клеметти (2013) Локальные и глобальные последствия извержения Лаки в Исландии в 1783-84 гг., Проводные научные блоги / извержения
J. Vellekoop и соавт. (2014) Быстрое кратковременное охлаждение после удара Чиксулуба на границе мела и палеогена, Слушания Национальной академии наук США, 111 (2) с. 7537-7541.
