Карнийское плювиальное событие
| система | отдел | ярус | Возраст, млн лет назад | |
|---|---|---|---|---|
| Юра | Нижняя | Геттангский | меньше | |
| Триас | Верхний | Рэтский | 208,5—201,3 | |
| Норийский | 227—208,5 | |||
| Карнийский | 237—227 | |||
| Средний | Ладинский | 242—237 | ||
| Анизийский | 247,2—242 | |||
| Нижний | Оленёкский | 251,2—247,2 | ||
| Индский | 251,9—251,2 | |||
| Пермь | Лопинский | Чансинский | больше | |
| Деление дано в соответствии с IUGS по состоянию на декабрь 2016 года | ||||
Карнийское плювиальное событие или карнийский плювиальный эпизод[1] (англ. Carnian Pluvial Episode, CPE), — серьёзное изменение глобального климата и биотического круговорота, которое произошло во время карнийского века[2] верхнего триаса примерно 230,9 млн лет назад[3]. 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[4][5], что в значительной степени способствовало будущему процветанию эпохи динозавров[6]. Изменение климата сопровождалось периодом повышенной влажности, длящимся около одного миллиона лет, и серьёзным снижением биоразнообразия в океане и на суше[7].
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[8][9]. Во время этого события произошли основные изменения в организмах, ответственных за производство карбоната кальция[10][11][12]. Остановка карбонатной седиментации наблюдается в глубоководных ископаемых южной Италии, что, вероятно, было вызвано увеличением глубины карбонатной компенсации (CCD)[13]. 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[14].
Климат во время Карнийского плювиального события
Засушливый климат позднего триаса был прерван заметно более влажными условиями Карнийского плювиального события (CPE)[15].
Доказательством повышенного количества осадков в течение CPE являются[15]:
- 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 лагерштетт, которые очень богаты криноидеями и рептилиями (например, ихтиозавры).
Причины
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) (торрейне) Врангеллия. 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).
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 тоже, 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[8][11].
