Серія інтенсивних екологічних подій 100 мільйонів років тому призвела до повсюдного вимирання морських видів. Вчені з’ясували, як «команда тегів» між океанами та континентами мільйони років тому призвела до масштабного спустошення морського життя, суттєво змінивши хід еволюції на Землі.
Їхнє дослідження знайшло нове пояснення низки серйозних екологічних криз, які називаються океанічними безкисневими подіями, які сталися між 185 і 85 мільйонами років тому. Це сталося, коли в морях різко вичерпався розчинений кисень.
Експерти з Університету Саутгемптона, які очолили дослідження, заявили, що ці події спровокували значні біологічні потрясіння, включаючи масове вимирання морських видів. Висновки нещодавно були опубліковані в журналі Nature Geoscience.
Провідний автор Том Джернон, професор науки про Землю в Саутгемптоні, сказав: «Події аноксиду в океані були схожі на натискання кнопки перезавантаження екосистем планети. Завдання полягало в тому, щоб зрозуміти, які геологічні сили натиснули кнопку».
Дослідження було проведено Саутгемптоном у співпраці з науковцями з університетів Лідса, Брістоля у Великобританії, Аделаїди в Австралії, Утрехта в Нідерландах, Ватерлоо в Канаді та Єльського університету в США.
Геологічні сили, що стоять за морськими руйнуваннями
Дослідники досліджували вплив тектонічних сил плит на хімію океану протягом юрського та крейдяного періодів, разом відомих як мезозойська ера. Цю главу історії Землі часто називають епохою динозаврів, сказав професор Джернон, і вона відома вздовж узбережжя Юрського періоду на південному узбережжі Великобританії, а також уздовж скель Вітбі в Йоркширі та Істборн у Східному Сассексі.
Команда об’єднала статистичні аналізи та складні комп’ютерні моделі, щоб дослідити, як хімічні цикли в океані могли реально відреагувати на розпад суперконтиненту Гондвана, великої суші, де колись бродили динозаври.
Професор Гернон додав: «Мезозойська ера стала свідком розпаду цієї суші, що, своєю чергою, спричинило інтенсивну вулканічну активність у всьому світі. У міру того, як тектонічні плити зміщувались і утворювалося нове морське дно, велика кількість фосфору, необхідної для життя поживної речовини, вивільнялася з вивітрюваних вулканічних порід в океани. Важливо те, що ми знайшли докази множинних імпульсів хімічного вивітрювання як на морському дні, так і на континентах, які по черзі руйнували океани».
«Це схоже на групу геологічних тегів», — сказав професор Гернон.
Експерти з університетів виявили, що час цих імпульсів вивітрювання збігається з більшістю океанічних безкисневих подій у каменях.
Вплив на морське життя та екосистеми
Вони припускають, що надходження фосфору в океан, пов’язане з вивітрюванням, діяло як природне добриво, прискорюючи ріст морських організмів. Однак дослідники сказали, що ці епізоди запліднення завдали великих збитків морським екосистемам.
Збільшення біологічної активності призвело до того, що величезна кількість органічної речовини опустилася на дно океану, де вона споживала велику кількість кисню, сказав співавтор Бенджамін Міллс, професор еволюції системи Землі в Університеті Лідса.
Він додав: «Цей процес зрештою призвів до того, що частини океанів стали безкисневими або збідніли киснем, утворивши «мертві зони», де більшість морських мешканців загинула. Безкисневі явища зазвичай тривали від одного до двох мільйонів років і мали глибокий вплив на морські екосистеми, наслідки якого відчуваються навіть сьогодні. Гірські породи, багаті органічними речовинами, які накопичилися під час цих подій, безумовно, є найбільшим джерелом комерційних запасів нафти та газу в усьому світі».
Інсайти для сучасних екологічних викликів
Окрім пояснення причини екстремальних біологічних потрясінь у мезозої, результати дослідження підкреслюють руйнівний вплив перевантаження поживними речовинами на морське середовище сьогодні.
Команда дослідників пояснила, як сучасна діяльність людини знизила середній рівень кисню в океані приблизно на два відсотки, що призвело до значного розширення безкисневих водних мас.
Професор Гернон додав: «Вивчення геологічних подій дає цінну інформацію, яка може допомогти нам зрозуміти, як Земля може реагувати на майбутні кліматичні та екологічні стреси».
Загалом, висновки команди показують сильніший, ніж очікувалося, зв’язок між твердою внутрішньою оболонкою Землі та її поверхневим середовищем і біосферою, особливо в періоди тектонічних і кліматичних потрясінь.
«Дивно, як ланцюг подій на Землі може впливати на поверхню, часто з руйнівними наслідками», – додав професор Гернон. «Розрив континентів на частини може мати серйозні наслідки для еволюції».