Бен Линцмайер держит окаменелую раковину моллюска, найденную во время похода по формации Лопес де Бертодано, хорошо сохранившейся, богатой ископаемыми ископаемыми области на западной стороне острова Сеймур в Антарктиде. Кредит: Северо-западный университет
Новые данные, полученные из морских раковин Антарктики, подтверждают, что Земля уже была нестабильной до удара астероида, который уничтожил динозавров.


Исследование, проведенное учеными из Северо-западного университета, является первым для измерения изотопного состава кальция в окаменелых раковинах моллюсков и улиток , которые восходят к массовому вымиранию мелового и палеогенового периодов. Исследователи обнаружили, что в преддверии события исчезновения химический состав оболочек изменился в ответ на выброс углерода в океанах.

Этот приток углерода, вероятно, произошел из-за длительных извержений из Декканских ловушек, вулканической провинции площадью 200 000 квадратных миль, расположенной в современной Индии. В течение лет, предшествовавших воздействию астероидов, Деккан Ловушки выбросили в атмосферу огромное количество углекислого газа (CO2). Концентрация CO2 подкисляет океаны, непосредственно затрагивая организмы, живущие там.

«Наши данные свидетельствуют о том, что окружающая среда изменялась до удара астероида», - сказал Бенджамин Линцмайер, первый автор исследования. «Эти изменения, похоже, связаны с извержением ловушек Декана».

«Земля явно находилась в состоянии стресса перед главным событием массового вымирания» , - сказал Эндрю Д. Джекобсон, старший автор статьи. « Воздействие астероида совпадает с существовавшей ранее нестабильностью углеродного цикла. Но это не значит, что у нас есть ответы на то, что фактически привело к исчезновению»

Исследование будет опубликовано в выпуске журнала Geology за январь 2020 года , который выйдет в конце этого месяца.

Якобсон - профессор наук о Земле и планетах в Северо-западном колледже искусств и наук Вайнберга. Линцмайер был научным сотрудником программы Ubben по науке о климате и углероде в Институте устойчивости и энергетики на северо-западе, когда проводились исследования. В настоящее время он является докторантом в Университете Висконсин-Мэдисон на факультете наук о Земле.

«Каждая оболочка является снимком»

Предыдущие исследования изучали потенциальное влияние извержений ловушек Декана на событие массового вымирания , но многие исследовали объемные отложения и использовали различные химические трассеры. Сосредоточившись на конкретном организме, исследователи получили более точную запись химического состава океана с более высоким разрешением.


Окаменелая раковина улитки, собранная из формации Лопес-де-Бертодано, хорошо сохранившегося, ископаемого района на западной стороне острова Сеймур в Антарктиде, подготовлена ​​для анализа в лаборатории Северо-западного университета. Кредит: Северо-западный университет
«Снаряды быстро растут и меняются в зависимости от химического состава воды», - сказал Линцмайер. «Поскольку они живут в течение такого короткого периода времени, каждая оболочка является коротким, сохраненным снимком химии океана».

Ракушки в основном состоят из карбоната кальция , того же минерала, который содержится в меле, известняке и некоторых антацидных таблетках. Углекислый газ в воде растворяет карбонат кальция. Во время образования раковин CO2, вероятно, влияет на состав раковин, даже не растворяя их.

Для этого исследования исследователи изучили раковины, собранные в формации Лопес де Бертодано, хорошо сохранившейся, богатой ископаемыми областями на западной стороне острова Сеймур в Антарктиде. Они проанализировали изотопные составы оболочек кальция, используя современную технику, разработанную в лаборатории Джекобсона на Северо-западе. Способ включает растворение образцов оболочки для отделения кальция от различных других элементов с последующим анализом с помощью масс-спектрометра.

«Мы можем измерить вариации изотопов кальция с высокой точностью», - сказал Джейкобсон. «И эти изотопные вариации похожи на отпечатки пальцев, чтобы помочь нам понять, что произошло».

Используя этот метод, команда нашла удивительную информацию.

«Мы ожидали увидеть некоторые изменения в составе снарядов, но были удивлены тем, как быстро они произошли», - сказал Линцмайер. «Мы также были удивлены, что не увидели больше изменений, связанных с самим горизонтом исчезновения».

Будущее предупреждение

Исследователи сказали, что понимание того, как Земля отреагировала на прошедшее экстремальное потепление и выброс CO2, может помочь нам подготовиться к тому, как планета будет реагировать на текущие изменения климата, вызванные деятельностью человека.

«В некоторой степени мы считаем, что древние события закисления океана являются хорошими аналогами того, что происходит сейчас с антропогенными выбросами CO2», - сказал Джекобсон. «Возможно, мы сможем использовать эту работу в качестве инструмента для более точного прогнозирования того, что может произойти в будущем. Мы не можем игнорировать записи о камнях. Система Земли чувствительна к большим и быстрым добавлениям CO2. Текущие выбросы будут иметь экологические последствия».

https://m.phys.org/news/2019-12-earth-stressed-dinosaur-extinction.html