Исследователи из Университета Макгилла (Канада) разработали инновационную методику, позволяющую определить выбросы токсичных газов в атмосферу во время вулканических извержений, произошедших десятки миллионов лет назад. Этот подход был применен для изучения одного из крупнейших вулканических образований на планете — Деканских траппов в Индии. Анализ магматических пород показал, что около 65–66 миллионов лет назад масштабные извержения вулканов привели к климатическим изменениям, которые, вероятно, способствовали постепенному вымиранию динозавров и множества других видов.
Деканские траппы представляют собой обширное магматическое плато с рельефом, напоминающим лестницы (от шведского trappa — лестница), расположенное на плоскогорье Декан в центральной и западной Индии. Это образование возникло в результате поразительного и длительного вулканического извержения в конце мелового периода (60–68 миллионов лет назад). В то время лавовые потоки покрыли 1,5 миллиона квадратных километров на Индостане. Со временем площадь магматической провинции уменьшилась до 500 тысяч квадратных километров.
Группа ученых собрала образцы пород траппов для лабораторного анализа с использованием новой технологии, которую авторы сравнивают с «методом макарон». Когда макароны варят в подсоленной воде, в них остается небольшое количество соли: анализируя содержание этой специи в готовом блюде, можно определить, какой была ее первоначальная концентрация в воде.
По аналогии, некоторые элементы после вулканических извержений попадают в «ловушки» в минералах, когда они остывают. Новая методика позволяет сначала определить содержание серы и фтора в породах деканских «ловушек», а затем вычислить общее количество этих газов, выброшенных во время извержения.
«Методика оценки выбросов серы и фтора представляет собой сложную комбинацию химических процессов и экспериментов. Обнаружение подсказок в образцах древних пород стало настоящим достижением. Фактически, новая методика позволила расшифровать вулканическую историю», — говорит профессор Дон Бейкер из Университета Макгилла.
Ужасы вулканической зимы
Исследователи выяснили, что за 200 лет до вымирания динозавров только в этом регионе в результате извержения миллиона кубических километров породы в атмосферу были выброшены критические концентрации серы и фтора. Эти выбросы были достаточны для возникновения явления, известного как вулканическая зима — глобального снижения температуры на планете.
«Климатические условия были крайне нестабильными, с повторяющимися вулканическими зимами, которые могли длиться десятилетиями до вымирания. Эта нестабильность создала трудности для всех растений и животных, подготовив почву для вымирания динозавров», — комментирует Дон Бейкер, профессор кафедры наук о Земле и планетах Университета Макгилла.
Авторы исследования считают, что им удалось объяснить столь значимое событие в истории планеты, как массовое вымирание видов, включая гигантских ящеров, что в конечном итоге открыло путь для появления млекопитающих и эволюции человека.
Новые данные дополняют выводы предыдущего исследования, которое показало, что разнообразие динозавров медленно, но неуклонно снижалось на протяжении двух миллионов лет перед катастрофой. Число видов рептилий уменьшалось. Теперь мы можем понять, почему Земля в то время совершенно не напоминала тропический рай: с повторяющимися вулканическими зимами, тысячелетиями извержений, полями лавы и серой в воздухе. Газы из «ловушек» магматических минералов, вероятно, просачивались в атмосферу на протяжении сотен лет до того, как метеорит Чикшулуб нанес последний удар.
