Автобиография Земли. 4,6 миллиарда лет захватывающей истории нашей планеты

Недавние исследования показали, что увеличение концентрации метана, диоксида углерода и диоксида серы сопровождалось всплеском количества микроорганизмов, которые, в свою очередь, производили еще больше метана, а также значительным повышением температуры в океане и атмосфере, что усиливало рост количества диоксида углерода в атмосфере. Это было глобальное потепление в гигантских масштабах. Повышалась кислотность океана и скорость эрозии. Поскольку в океаны поступало все больше осадков и питательных веществ, создавались условия, при которых в океанской воде исчезал растворенный кислород. Изменение климата и потепление вызывало пожары. Геологи обнаруживают повышенное содержание металлов в летописи горных пород того времени в связи с огромными количествами выделявшегося пепла, а также свидетельства буйного цветения цианобактерий из-за избыточного поступления питательных веществ в океаны[473]. Дэниел Ротман, содиректор Центра Лоренца Массачусетского технологического института, вместе с коллегами исследовал эти механизмы производства метана, вышедшие из-под контроля в конце пермского периода и связанные с вымиранием живых организмов[474]. В сущности, был нарушен круговорот углерода и запущен каскад событий, который привел к гибели большинства живых организмов на Земле. Работа Ротмана с коллегами, которую мы еще обсудим позже, имеет последствия для современных условий на Земле.

В результате горения угольных пластов и действия вулканических материалов на твердые горные породы в атмосферу выбрасывалось еще больше углекислого газа, пепла, диоксида серы и других соединений, которые препятствовали поступлению солнечного излучения. Выпадение кислотных осадков ухудшало и без того бедственное положение живых организмов. Количество источников пищи опасно сократилось. Еще хуже то, что горели леса и, по мере сжигания деревьев, в воздух выбрасывались еще большие объемы углекислого газа. На границе пермского и триасового периодов наблюдается резкое увеличение количества видов грибов, что, по мнению ученых, свидетельствует о быстром вымирании большинства деревьев, а в горных породах этого времени содержатся следы пепла и древесного угля от лесных пожаров.

Эти факторы привели к нарушению круговорота углерода и быстрому глобальному потеплению колоссальных масштабов, поскольку повышение температуры связано с ростом концентрации парниковых газов. Климатические сдвиги привели к изменению погодных условий; участки Пангеи стали превращаться в зоны с еще более засушливыми условиями по сравнению с теми, что были прежде. По мере сокращения зон, где могли бы расти леса, происходило обезлесение. Поскольку почва обнажалась, дождевые воды размывали лишенные растений грунты намного сильнее, чем когда их защищала растительность. Большая часть материала разрушалась в результате воздействия рек, ветра, иногда льда и накапливалась в виде отложений где-то в другом месте.

В те времена океаны были небезопасны для жизни, и число вымерших морских видов даже превысило число погибших сухопутных видов. В пермском периоде в океанской воде на глубине было мало кислорода; большинство морских животных обитали на мелководье поблизости от окраин континентов, но и эти воды превратились в стоячие, когда характер циркуляции океанской воды нарушился в результате роста концентрации углекислого газа. Мелкие организмы, составлявшие основу пищевой цепи, вскоре погибли, а их исчезновение повлияло на все живые организмы остальных звеньев пищевой цепи.

Нарушение круговорота углерода проявлялось в виде глобального потепления в таких масштабах, что животные и растения оказались не способны достаточно быстро к нему адаптироваться. Вымирание происходило (возможно, с несколькими перепадами интенсивности) в течение 200 тыс. лет[475] – это мгновение ока по сравнению с продолжительностью геологического времени.

Пермско-триасовое вымирание было настолько значительным, что стратиграфы используют его для обозначения конца палеозойской и начала мезозойской эры, когда была подготовлена основа для появления динозавров.

10 Биография Земли: мезозойская эра

Мезозойская («средняя жизнь») эра – вторая внутри фанерозойского эона – охватывает промежуток времени с 251,9 до 66 млн лет назад. Мезозойская эра включает три периода: триасовый, юрский и меловой. Границы эры обозначены одними из самых масштабных вымираний в истории Земли. Первое известно как «великое вымирание», а второе отмечает конец эры, когда в результате столкновения астероида с Землей образовался кратер Чиксулуб.