Utryddelser har spilt en viktig rolle i livets historie ved å rydde ut nisjer og fremme adaptive strålinger. Store masseutryddelser som involverte 70% til mer enn 90% av eksisterende arter skjedde minst fem ganger i løpet av de siste 540 millioner årene. Oppdagelsen Av Alvarez et al. (1) at slutten-Kritt (65 Mya) masseutryddelse sammenfalt med bevis for virkningen av en asteroide eller komet ∼10 km i diameter fokusert interesse for årsakene til de andre masseutryddelser. Det var forventet at bevis på en lignende innvirkning kunne bli funnet ved andre masseutryddelseshendelser. Slike bevis har imidlertid vært sakte i å komme (2). Samtidig ble episodiske massive kontinentale flombasaltutbrudd foreslått som en annen mulig årsak til masseutryddelser (3, 4). Denne forbindelsen er illustrert av En studie Av Whiteside et al. (5) som gir bevis for at utbruddet Av Den Sentrale Atlantiske magmatiske provinsen (CAMP) basalter, med et bevart volum større enn 1 × 106 km3 og dekker mer enn 7 × 106 km2, sammenfalt med end-Trias extinction event (ETE) (201.4 Mya) på land og i havene.
Rapporten Av Whiteside et al. (5) presenterer karbon-isotop resultater oppnådd fra blad voks n-alkaner, tre, og totalt organisk karbon fra to nonmarine seksjoner Fra Newark Og Hartford Bassenger i det østlige Usa, som inkluderer CAMP basalter og som er tett begrenset av magnetiske reverseringer, orbital sykluser, og pollen studier. Korrelasjonen utnytter nivåene AV ETE og coincident karbon-isotop ekskursjon og Hettangian-Sinemuriske grensen 1.8 Mya senere, som braketten CAMP episode. Seksjonene er kalibrert med høy (20-ky) presisjon. Disse dataene er matchet til orbitalt tvunget karbon-isotop data fra marine St Audrie Bay, UK seksjon, viser at den skarpe første negative karbon-isotop skift og utryddelse horisonten er synkron i marine og nonmarine seksjoner. De eldste LEIRBASALTENE i Newark-Og Hartford-Bassengene ligger litt etter utryddelseshorisonten (ved ∼20 ky), men i Lignende Marokkanske seksjoner kan basaltene være samtidig med utryddelseshorisonten (6, 7).etter hvert som nøyaktige radiometriske aldre har blitt tilgjengelige, har det blitt fastslått at flombasaltepisoder er korte og alvorlige (med topputgang på mer enn 1 million kubikk kilometer over mindre enn 1 million år, i de fleste tilfeller) (4). To andre store masseutryddelser har blitt korrelert med flombasaltepisoder: end-Cretaceous event (65 Mya) med Deccan basalts Of India og end-Permian event (251 Mya) med Siberian basalts. Imidlertid Er Deccan-utbruddene nå kjent for å ha startet før Slutten-Kritt masseutryddelse / nedslagshendelse, og De Sibiriske strømmene er fortsatt bare grovt korrelert med end-Permian die off (4).
Flombasaltepisoder kan være viktige årsaker til klimatiske og biologiske endringer.
mindre utryddelser og paleoklimatiske hendelser er korrelert med 55-Mya Nord-Atlantiske basalter (Med Paleocen-Eocen Termisk Maksimum ELLER PETM) og 183-Mya Karoo basalter (Med en tidlig Jura oppvarming og utryddelse hendelse). For å fastslå en årsak og virkning forhold, det vi trenger nå er tett begrenset stratigrafiske studier som ligner På Whiteside et al. (5) knytte lavastrømmer til registreringer av extinctions og andre miljøforstyrrelser i marine og nonmarine seksjoner.
Årsaker til Utryddelse
hva er mekanismen som forårsaker utryddelse? Klimatisk kjøling fra vulkanske aerosoler i den øvre atmosfæren har blitt foreslått, som har oppvarming som følge av magmatiske karbondioksidutslipp. Magmatiske utslipp av CAMP-karbondioksid var trolig for små til å ha påvirket klimaet sterkt, og den langsiktige kjølingen fra aerosoler er svært usikker (8). De første negative δ 13c isotopiske utflukter I Newark, Hartford, Og St Audrie Bay seksjoner foreslå en massiv input AV 13c-utarmet metan sammenfallende MED utbruddet AV CAMP, og varigheten av den første karbon-isotop ekskursjon er anslått til bare 20-40 ky. Et karbondioksidsuper-drivhus støttes av paleobotaniske studier (10) og bevis på krise blant kalkholdige organismer i havene (11).
den mest sannsynlige kilden til drivhusgasser kan være rask frigjøring fra reaksjoner mellom magmatiske inntrengninger som følger med strømmen og omgivende sedimenter. For eksempel, Svensen et al. (12) foreslått AT PETM og tilhørende negativ karbon-isotop ekskursjon resulterte fra eksplosiv frigjøring AV 13c-utarmet metan fra inntrenging av samtidige basaltiske terskel komplekser i organisk-rike sedimenter. Videre støtte til denne ideen kommer fra tilstedeværelsen av uvanlige magmatiske bergarter produsert ved smelting av sedimenter i kontakt Med nord-Atlantiske inntrengninger (13). Mer nylig har en lignende modell blitt foreslått for utslipp av klimagasser fra utbruddet Av Siberian og Karoo basalter, hvor inntrengninger ledsages av rør av svært brukket stein som indikerer eksplosiv frigjøring av termogene gasser fra de inntrengte sedimentene (14, 15).
Katastrofer
Uansett den ultimate årsaken til utryddelser og klimatiske forstyrrelser, resultatene Av Whiteside et al. (5) gi en overbevisende kobling mellom ETE og LEIREN basalter. Erkjennelsen av at katastrofale hendelser som store konsekvenser eller flom basalt episoder kan være viktige årsaker til klimatiske og biologiske endringer representerer en sjø endring i geologiske fag. James Hutton (1726-1797) sies å ha oppdaget dyp tid—den nesten ufattelige lengden av geologisk tid—Og Charles Lyell (1797-1875) tolket dyp tid som imøtekommende ideen om at de direkte observerbare langsomme og stabile geologiske prosessene som arbeider over de lange tidene, kan forklare store geologiske og biologiske endringer. I motsetning til dette har naturlige hendelser av ulike slag i den virkelige verden en tendens til å følge et invers-power-lovforhold mellom frekvens F og størrelsen M slik AT F = 1 / MD, Hvor D er positiv (se for eksempel refs. 16, 17). Dermed har små hendelser (for eksempel jordskjelv, vulkanutbrudd, virkninger) en tendens til å skje mye oftere enn potensielt katastrofale store hendelser. Årsakene er variable, men generelt eksisterer et probabilistisk forhold mellom størrelsen og frekvensen av hendelser.begrepet dyp tid må derfor ta hensyn til det faktum at hendelsene med den største størrelsen skulle skje svært sjeldent; faktisk kan titalls til hundrevis av millioner år gå mellom de største hendelsene. Betydningen av dyp tid er at selv om vi forventer ekstremt store hendelser bare svært sjeldent, garanterer den lange geologiske tidsskalaen nesten at potensielle katastrofer som storkroppseffekter og flombasaltvulkanisme vil skje fra tid til annen (kanskje ganske «ofte» sammenlignet med lengden av geologisk tid), og resultatene av disse svært energiske hendelsene bør være et viktig aspekt av de geologiske og biologiske postene.
Fotnoter
- 1E-post: mrr1{at}nyu.edu.
-
Forfatterbidrag: M. R. R. skrev papiret.
-
forfatteren erklærer ingen interessekonflikt.
-
Se tilleggsartikkel på side 6721.