В вымираниях мезозойской эры обвинили вулканы

Ученые обнаружили высокие концентрации углекислого газа магматического происхождения в образцах базальта из Центрально-Атлантической магматической провинции. Это подтвердило гипотезу, согласно которой именно извержения вулканов привели к катастрофическим изменениям климата — глобальному потеплению и подкислению вод Мирового океана — в результате которых произошли массовые вымирания живых организмов в мезозое. Статья опубликована в журнале Nature Communications.

Резкое потепление климата перед началом Юрского периода обрекло на гибель множество биологических видов в воде и на суше, а вызвано оно было ростом концентрации углекислого газа в атмосфере, что удалось определить с помощью анализа ископаемых карбонатных пород. Накопление углекислого газа привело к повышению температуры воздуха и подкислению вод океана за счет череды кислотных дождей. Однако точные причины возрастания концентрации до сих пор установлены не были.

Центрально-Атлантическая магматическая провинция (CAMP) — это крупнейшая по площади область изверженных пород в мире: она сложена базальтом и образовалась в конце триаса еще до разделения Пангеи. Крупные извержения в этой провинции совпадали по времени с массовыми вымираниями биологических видов в мезозое, а эмиссия углекислого газа вулканами, как предполагается, и могла быть причиной резких климатических изменений, преобразующих среду обитания живых организмов.

Чтобы проверить гипотезу о причинно-следственной связи этих событий, ученые во главе с Манфредо Каприоло (Manfredo Capriolo) из Университета Падовы исследовали образцы магматических пород в CAMP на наличие углекислого газа, угарного газа, метана и элементарного углерода внутри пузырьков.

Для исследования ученые отобрали более 200 образцов магматических пород из застывших потоков лавы на территории Португалии, Марокко, США и Канады. Они ожидали обнаружить крайне низкие концентрации углекислого газа, которые трудно измерить количественно, поэтому анализ его содержания в пузырьках проводился посредством рамановской спектроскопии. Это неинвазивный метод, который позволяет получать хорошо различимые спектры и однозначно идентифицировать молекулы. 

Пузырьки, включенные в магматическую породу   

Ученые доказали наличие углекислого газа в базальтовых породах и рассчитали, что извержения вулканов в конце Триасового периода высвободили в атмосферу порядка 105 гигатонн углекислого газа. Каждый магматический импульс CAMP приводил к выбросам углекислого газа в количестве, сопоставимом со всей прогнозируемой антропогенной эмиссией за XXI век. 

Вулканическая активность, таким образом, стала главным источником поступления углекислого газа в атмосферу и перестроила планетарный цикл углерода, сложившегося в ту эпоху. Это спровоцировало глобальное потепление и повышение кислотности вод Мирового океана, которые повлекли за собой массовые вымирания живых организмов.