Ученые выяснили, как миллионы лет назад «команда из океанов и континентов» уничтожила морскую жизнь и изменила ход эволюции на Земле. Их исследование раскрыло новое объяснение череды серьезных экологических кризисов, называемых океаническими аноксическими событиями, которые произошли между 185 и 85 миллионами лет назад. Они произошли, когда моря стали критически истощенными растворенным кислородом.
Эксперты из Университета Саутгемптона, которые руководили исследованием, заявили, что эти события спровоцировали значительные биологические потрясения, включая массовое вымирание морских видов. Результаты опубликованы в Nature Geoscience.
«Океанические аноксические явления были подобны нажатию кнопки перезагрузки в экосистемах планеты. Задача состояла в том, чтобы понять, какие геологические силы нажали на кнопку», - сказал ведущий автор исследования Том Джернон, профессор наук о Земле в Саутгемптоне.
Исследование было проведено Саутгемптоном в сотрудничестве с учеными из университетов Лидса, Бристоля в Великобритании, Аделаиды в Австралии, Утрехта в Нидерландах, Ватерлоо в Канаде и Йеля в США. Исследователи изучили влияние сил тектоники плит на химию океана в юрский и меловой периоды, которые в совокупности известны как мезозойская эра.
Эту главу истории Земли часто называют эпохой динозавров, сказал профессор Джернон, и она широко распространена вдоль Юрского побережья на южном побережье Великобритании, а также вдоль скал Уитби в Йоркшире и Истборна в Восточном Суссексе.
Команда объединила статистический анализ и сложные компьютерные модели, чтобы изучить, как химические циклы в океане могли реально отреагировать на распад суперконтинента Гондвана — огромного массива суши, по которому когда-то бродили динозавры.
«Мезозойская эра стала свидетелем распада этого массива суши, что в свою очередь вызвало интенсивную вулканическую активность по всему миру. По мере смещения тектонических плит и формирования нового морского дна из выветривающихся вулканических пород в океаны высвобождалось большое количество фосфора — питательного вещества, необходимого для жизни», - сказал профессор Джернон. «Что особенно важно, мы обнаружили свидетельства множественных импульсов химического выветривания как на морском дне, так и на континентах, которые попеременно нарушали океаны. Это похоже на геологическую команду».
Эксперты из университетов обнаружили, что время этих импульсов выветривания совпадает с большинством океанических аноксических событий в летописи горных пород. Они предполагают, что связанный с выветриванием приток фосфора в океан действовал как естественное удобрение, стимулируя рост морских организмов.
Однако исследователи заявили, что эти эпизоды оплодотворения дорого обошлись морским экосистемам. Увеличение биологической активности привело к тому, что огромное количество органического вещества опустилось на дно океана, где оно потребило большое количество кислорода, сказал соавтор Бенджамин Миллс, профессор эволюции земной системы в Университете Лидса.
«В конечном итоге этот процесс привел к тому, что некоторые участки океанов стали бескислородными, или лишенными кислорода, в результате чего образовались «мертвые зоны», где погибла большая часть морской жизни», - сказал он. «Аноксические явления обычно длились около одного-двух миллионов лет и оказали глубокое воздействие на морские экосистемы, последствия которого ощущаются и сегодня. Породы, богатые органическим веществом, которые накопились во время этих событий, на сегодняшний день являются крупнейшим источником коммерческих запасов нефти и газа в мире».
Результаты исследования не только объясняют причины экстремальных биологических потрясений в мезозое, но и подчеркивают разрушительные последствия, которые переизбыток питательных веществ может иметь для морской среды сегодня.
Группа исследователей объяснила, как современная деятельность человека привела к снижению среднего уровня кислорода в океане примерно на два процента, что привело к значительному расширению бескислородных водных масс.
«Изучение геологических событий дает ценную информацию, которая может помочь нам понять, как Земля может отреагировать на будущие климатические и экологические стрессы», - пояснил профессор Джернон.
В целом результаты работы группы свидетельствуют о более сильной, чем ожидалось, связи между твердыми недрами Земли и ее поверхностной средой и биосферой, особенно в периоды тектонических и климатических потрясений.
«Удивительно, как цепь событий внутри Земли может повлиять на поверхность, часто с разрушительными последствиями», — добавил профессор Джернон. «Разрыв континентов может иметь глубокие последствия для хода эволюции».
