Carnian pluvial -tapahtuma

Carnian pluvial -tapahtuma tai Carnian pluvial episode [1] ( eng.  Carnian Pluvial Episode, CPE ) on vakava muutos globaalissa ilmastossa ja bioottisessa syklissä, joka tapahtui ylemmän triaskauden karniakaudella [ 2] noin 230,9 miljoonaa vuotta sitten. 3] . "Carnian pluvial episode" aikana nyky-Kanadan länsiosassa sijaitsevalla alueella tapahtui sarja suuria purkauksia, joiden seurauksena happosateet jatkuivat pitkään, seurasi ilmaston lämpenemisen puhkeaminen, ilmasto muuttui usein: märästä kuivaan ja päinvastoin [4] [5] , mikä vaikutti suuresti dinosaurusten aikakauden tulevaan vaurauteen [6] . Ilmastonmuutokseen on liittynyt noin miljoona vuotta kestävä korkea kosteusjakso sekä valtamerten ja maaperän biologisen monimuotoisuuden voimakas heikkeneminen [7] .

Jaksoa leimaa ≈4‰ negatiivinen siirtymä korkeampien kasvien fossiilisten molekyylien (n - alkaanien ) stabiileissa hiiliisotoopeissa ( δ ) ja orgaanisen hiilen kokonaismäärässä . Negatiivinen muutos ≈1,5‰ stabiileissa happi-isotoopeissa ( δ ) konodonttiapatiiteissa viittaa ilmaston lämpenemiseen [ 8] [9] . Tämän tapahtuman aikana tapahtui suuria muutoksia kalsiumkarbonaatin tuotannosta vastaavissa organismeissa [10] [11] [12] . Etelä- Italian syvänmeren fossiileissa on havaittu karbonaattien sedimentaation pysähtymistä , mikä todennäköisesti johtui karbonaattikompensaatiosyvyyden (CCD) lisääntymisestä [13] . Ammoniittien , konodontien , sammaleläinten ja krinoidien sukupuuttoon on havaittu kuolleita suuria määriä . Tärkeimmät evoluutioinnovaatiot, jotka seurasivat Carnian pluviaalijaksoa, olivat dinosaurusten , lepidosaurusten ensimmäinen ilmestyminen, havupuiden leviäminen , kalkkipitoiset nanofossiilit ja madrepore- korallit [14] .

Ilmasto Carnian Pluvial -tapahtuman aikana

Myöhäisen triaskauden kuiva ilmasto keskeytti Carnian Pluvial Event (CPE) -tapahtuman (CPE) huomattavasti kosteammat olosuhteet [15] .

Todisteet lisääntyneestä sateesta CPE:n aikana ovat [15] :

• trooppiselle kostealle ilmastolle tyypillisten paleosolien kehittäminen, jossa veden lämpötila on positiivinen ympäri vuoden;
• hygrofyyttiset - palynologiset kompleksit, jotka heijastavat kasvillisuutta, joka on paremmin sopeutunut kosteaan ilmastoon;
• piimetalliesiintymien pääsy mineraalialtaisiin mantereen lisääntyneen sään ja jokien valumisen vuoksi ;
• meripihkan läsnäolo kaikkialla . Yleensä kuitenkin kostea ilmasto keskeytti ajoittain vaiheet ja kuiva ilmasto.

Konodonttiapatiitille suoritettu happi-isotooppianalyysi osoittaa negatiivisen siirtymän ≈1,5‰. Tämä δ:n negatiivinen poikkeama viittaa ilmaston lämpenemiseen 3–4 °C CPE:n aikana ja/tai meriveden suolapitoisuuden muutokseen .

Biologinen liikevaihto

Sukupuuttoon kuoleminen: CPE on vaikuttanut vakavasti konodonteihin , ammonoideihin , sammaleläimiin ja viherleviin , ja ne ovat kuolleet nopeasti sukupuuttoon . Mutta merkittävimmät muutokset olivat muiden ryhmien joukossa: dinosaurukset, kalkkipitoiset nanofossiilit, korallit ja merililjat.

Dinosaurukset : Varhaisin tunnettu dinosaurus ( Eoraptor ), joka on löydetty Argentiinan Ischigualaston muodostumista , on radioisotooppiajan perusteella päivätty ikään 230,3-231,4 Ma . Tämä ikä on hyvin samanlainen kuin CPE:lle laskettu vähimmäisikä (≈230,9 miljoonaa vuotta sitten).

Kalkkipitoiset nanofossiilit : Ensimmäiset planktoniset kalkkijätteet syntyivät välittömästi CPE:n jälkeen ja saattoivat olla kalkkipitoisia dinokystoja eli dinoflagellaattien kalkkipitoisia kystoja .

Vaikutus karbonaattialustoille

CPE:n alussa Tethyksen länsiosassa havaittiin jyrkkä muutos karbonaattialustan geometriassa . Varhaiselle Karnian kaudelle tyypillisten jyrkkien rinteiden ympäröimät korkeareheelliset, enimmäkseen eristyneet pienet karbonaattitasot ovat väistyneet matalan kokeellisen karbonaattitasanteille, joissa on loivia rinteitä (esim. ramppeja). Tämä liikevaihto liittyy suureen muutokseen kalsiumkarbonaatin saostumisesta vastaavassa biologisessa yhteisössä.

Erittäin tuottava bakteerien hallitsema biologinen yhteisö, joka tuotti karbonaatteja korkeilla alustoilla, korvattiin vähemmän tuottavalla nilviäisten ja metazoan hallitsemalla yhteisöllä. Etelä-Kiinan lohkossa karbonaattialustojen kuoleminen yhdistyy hapettomille ympäristöille tyypillisten kerrostumien muodostumiseen (musta liuske ). Nämä hapettomat tasot liittyvät usein Lagerstätt-fossiileihin , jotka ovat erittäin runsaasti krinoideja ja matelijoita (kuten ikthyosauruksia ).

Syyt

Wrangelian tulvabasalttien purkaus

Äskettäin havaittu huomattava negatiivinen δ-siirtymä korkeampien kasvien n-alkaaneissa viittaa massiiviseen CO2 - injektioon ilmakehään  ja valtamerijärjestelmään CPE :n pohjalla.

CPE:n vähimmäisradiometrinen ikä (≈230,9 Ma) on iältään samanlainen kuin basaltit Wrangelian [en] ansanmuodostuksessa (LIP) ( torreine ) . Geologisissa tiedoissa LIP- vulkanismi liitetään usein vakavaan ilmastonmuutokseen ja sukupuuttoon, jotka voivat johtua ekosysteemien saastumisesta ja vulkaanisten kaasujen, kuten CO 2 ja SO 2 , valtavista päästöistä . Wrangellian aiheuttama suuri hiilidioksidin vapautuminen ilmakehä - valtamerijärjestelmässä voi selittää piikiteisen materiaalin lisääntyneen syöttämisen altaisiin, joka havaittiin CPE:n aikana.

Ilmakehän CO 2 -pitoisuuden lisääntyminen voi johtaa ilmaston lämpenemiseen ja sen seurauksena hydrologisen kierron kiihtymiseen, mikä lisäsi merkittävästi maanosien sääolosuhteita . Lisäksi, jos se olisi tarpeeksi nopea, äkillinen pCO 2 -arvon nousu voisi johtaa meriveden happamoittamiseen , jota seuraisi karbonaattikompensointisyvyyden (CCD) kasvu ja karbonaattisedimenttikriisi (esim. karbonaattialustojen katoaminen läntisestä Tethysistä ) . .

Kimmeriläisen orogenian nousu

Vaihtoehtoinen hypoteesi on, että Carnian Pluvial -tapahtuma oli alueellinen ilmastohäiriö, joka oli näkyvin Länsi-Tethysissä ja liittyi uuden vuorijonon , mesozoisen orogenian, nousuun, joka johtui Tethyan pohjoisen haaran sulkemisesta Tethyksen itäpuolella. nykyisen Euroopan mantereen itäosassa. Laurasian eteläpuolelle muodostui uusi vuorijono , joka tekee paljolti samoin kuin Himalaja ja Aasia yleensä tekevät Intian valtamerellä nykyään , ylläpitäen vahvaa painegradienttia valtameren ja mantereen välillä ja luoden näin monsuunit .

Siten Cimmerian vuorijono sieppasi kesän monsuunituulet ja tuotti voimakkaita sateita, mikä selitti siirtymisen kosteaan ilmastoon, joka nähtiin läntisissä Tethys-esiintymissä [8] [11] .

Muistiinpanot

1. ↑ Geologic Time Scale 2012 / Toimittanut Felix M. Gradstein et al. - 2012. - Voi. 2. - ISBN 978-0-444-59425-9 .
2. ↑ Simms, MJ (1989). "Ilmastonmuutosten ja sukupuuttojen synkronisuus myöhäisellä triaskaudella" . Geologia . 17 (3): 265-268. DOI : 10.1130/0091-7613(1989)017<0265:soccae>2.3.co;2 .
3. ↑ Furin, S. (2006). "Erittäin tarkka U-Pb-zirkonikausi Italian triaskaudelta: vaikutukset triaskauden aikaskaalaan ja kalkkipitoisen nannoplanktonin, lepidosaurusten ja dinosaurusten karnialaiseen alkuperään" . Geologia . 34 (12): 1009-1012. DOI : 10.1130/g22967a.1 .
4. ↑ Dinosaurusten "evoluutioräjähdys", joka liittyy myöhäisen triaskauden massasukupuuttoon . Tietotoimisto "Scientific Russia" . Haettu 27. marraskuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 5. joulukuuta 2020. (Venäjän kieli)
5. ↑ Joukkosukuppuuttokriisi laukaisi  dinosaurusten leviämisen . Phys.org . Haettu 27. marraskuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 5. joulukuuta 2020.
6. ↑ Jacopo Dal Corso, Massimo Bernardi, Yadong Sun, Haijun Song, Leyla J. Seyfullah. Nykymaailman sukupuutto ja aamunkoitto karnialla (myöhäinen triass)  (englanniksi)  // Tieteen edistyminen. - 2020-09-01. — Voi. 6 , iss. 38 . -P.eaba0099 . _ — ISSN 2375-2548 . - doi : 10.1126/sciadv.aba0099 . Arkistoitu alkuperäisestä 18.9.2020.
7. ↑ Uusi massasukupuutto löydetty . Arkistoitu alkuperäisestä 20.9.2020. Haettu 17.9.2020.
8. ↑ 1 2 Hornung, T. (2007). "Multistratigrafiset rajoitukset NW Tethyanin "Carnina-kriisissä " ". New Mexico Museum of Natural History and Science Bulletin . 41 :59-67.
9. ↑ Rigo, M. (2010). "Myöhäisen triaskauden konodonttien paleoekologia: happi-isotooppien rajoitukset biogeenisessä apatiitissa". Acta Palaeontologica Polonica . 55 (3): 471-478. DOI : 10.4202/app.2009.0100 .
10. ↑ Keim, L. (2001). "Triaaskauden karbonaattialustan kvantitatiivinen koostumusanalyysi (Etelä-Alpit, Italia)". Sedimenttigeologia . 139 (3-4): 261-283. DOI : 10.1016/s0037-0738(00)00163-9 .
11. ↑ 1 2 Hornung, T. (2007). "Tethysin laajuinen Keski-Karnian (Ylätriaskauden) karbonaattien tuottavuuskriisi: todisteita Alppien Reingraben-tapahtumasta Spitistä (Intian Himalaja)?". Asian Earth Sciences -lehti . 30 (2): 285-302. DOI : 10.1016/j.jseaes.2006.10.001 .
12. ↑ Stefani, M. (2010). "Dolomiiteilta peräisin olevien triaskauden karbonaattialustojen muuttuva ilmastokehys ja laskeumadynamiikka". Paleogeografia, paleoklimatologia, paleoekologia . 290 (1-4): 43-57. DOI : 10.1016/j.palaeo.2010.02.018 .
13. ↑ Rigo, M. (2007). "Karnianin läntisen Tethysin karbonaattikompensaation syvyyden nousu: syvänmeren todiste Carnian Pluvial -tapahtumasta." Paleogeografia, paleoklimatologia, paleoekologia . 246 : 188-205. DOI : 10.1016/j.palaeo.2006.09.013 .
14. ↑ Jones, MEH (2013). "Molekyylien ja uusien fossiilien integraatio tukee Lepidosaurian (liskot, käärmeet ja tuatara) triaskauden alkuperää." BMC Evolutionary Biology . 12 :208. DOI : 10.1186/1471-2148-13-208 . PMID24063680  _ _
15. ↑ 1 2 Mueller, Steven (tammikuu 2016). "Ilmaston vaihtelu Carnian Pluvial Phase -vaiheen aikana - Kvantitatiivinen palynologinen tutkimus Carnian sedimenttisekvenssistä Lunz am Seessä, Pohjoisen kalkkipitoisilla Alpeilla, Itävallassa." Paleogeografia, paleoklimatologia, paleoekologia . 441 : 198-211. DOI : 10.1016/j.palaeo.2015.06.008 . ISSN  0031-0182 .