Карнийское плювиальное событие

система отдел ярус Ниж. граница, млн лет
Юра Нижняя Геттангский 201,4 ±0,2
Триас Верхний Рэтский ~205,7
Норийский ~227,3
Карнийский ~237
Средний Ладинский 241,464 ±0,28
Анизийский 246,7
Нижний Оленёкский 249,9
Индский 251,902 ±0,024
Пермь Лопинский Чансинский больше
Деление и золотые гвозди в соответствии с IUGS по состоянию на декабрь 2024 года[1]

Карнийское плювиальное событие или карнийский плювиальный эпизод[2] (англ. Carnian Pluvial Episode, CPE), — серьёзное изменение глобального климата и биотического круговорота, которое произошло во время карнийского века[3] позднего триаса примерно 230,9 млн лет назад[4]. 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[5][6], что в значительной степени способствовало будущему процветанию эпохи динозавров[7]. Изменение климата сопровождалось периодом повышенной влажности, длящимся около одного миллиона лет, и серьёзным снижением биоразнообразия в океане и на суше[8].

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[9][10]. Во время этого события произошли основные изменения в организмах, ответственных за производство карбоната кальция[11][12][13]. Остановка карбонатной седиментации наблюдается в глубоководных ископаемых южной Италии, что, вероятно, было вызвано увеличением глубины карбонатной компенсации (CCD)[англ.][14]. 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[15].

Климат во время Карнийского плювиального события

Засушливый климат позднего триаса был прерван заметно более влажными условиями Карнийского плювиального события (CPE)[16].

Доказательством повышенного количества осадков в течение CPE являются[16]:

  • 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 оборот

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 платформы

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 лагерштеттами, которые очень богаты криноидеями и рептилиями (например, ихтиозавры).

Причины

Извержение паводковых базальтов Врангеллии

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)[англ.] (торрейне) Врангеллия[англ.]. 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 орогенеза

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 то же, 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[9][12].

См. также

Примечания

  1. ↑ latest version of international chronostratigraphic chart (англ.). International Commission on Stratigraphy. Дата обращения: 3 января 2025.
  2. ↑ The Geologic Time Scale 2012 / Edited by Felix M. Gradstein et al.. — 2012. — Vol. 2. — ISBN 978-0-444-59425-9.
  3. ↑ 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.
  4. ↑ 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.
  5. ↑ «Эволюционный взрыв» среди динозавров связан с массовым вымиранием в позднем триасе. Информационное агентство «Научная Россия». Дата обращения: 27 ноября 2020. Архивировано 5 декабря 2020 года.
  6. ↑ Mass extinction crisis triggered expansion of dinosaurs (англ.). Phys.org. Дата обращения: 27 ноября 2020. Архивировано 5 декабря 2020 года.
  7. ↑ 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.
  8. ↑ "Обнаружено новое массовое вымирание". Архивировано 20 сентября 2020. Дата обращения: 17 сентября 2020. {{cite news}}: |archive-date= / |archive-url= несоответствие временной метки; предлагается 20 сентября 2020 (справка)
  9. ↑ 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.
  10. ↑ 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.
  11. ↑ 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.
  12. ↑ 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.
  13. ↑ 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.
  14. ↑ 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.
  15. ↑ 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.{{cite journal}}: Википедия:Обслуживание CS1 (не помеченный открытым DOI) (ссылка)
  16. ↑ 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.