extincțiile au jucat un rol important în istoria vieții prin curățarea nișelor și încurajarea radiațiilor adaptive. Extincțiile majore în masă care implică 70% până la peste 90% din speciile existente au avut loc de cel puțin cinci ori în ultimii 540 de milioane de ani. Descoperirea lui Alvarez și colab. (1) că extincția în masă a Cretacicului final (65 Mya) a coincis cu dovezi pentru impactul unui asteroid sau al unei comete de 10 km în diametru, interesul concentrat asupra cauzelor celorlalte extincții în masă. Era de așteptat ca dovezi ale unui impact similar să poată fi găsite la alte evenimente de extincție în masă. Cu toate acestea, astfel de dovezi au fost lente (2). În același timp, erupțiile masive de bazalt de inundații continentale episodice au fost sugerate ca o altă posibilă cauză a extincțiilor în masă (3, 4). Această legătură este ilustrată de un studiu realizat de Whiteside și colab. (5) care oferă dovezi că erupția bazalților provinciei magmatice Atlantice centrale (CAMP), cu un volum conservat mai mare de 1 106 km3 și care acoperă mai mult de 7 106 km2, a coincis cu evenimentul de extincție din Triasicul final (ETE) (201,4 Mya) pe uscat și în oceane.
raportul de Whiteside și colab. (5) prezintă rezultatele izotopului de carbon obținute din ceară de frunze n-alcani, lemn și carbon organic total din două secțiuni nemarine din bazinele Newark și Hartford din estul Statelor Unite, care includ bazaltele CAMP și care sunt strâns constrânse de inversări magnetice, cicluri orbitale și studii de polen. Corelația utilizează nivelurile excursiei ete și coincident carbon-izotop și limita Hettangian-Sinemuriană 1.8 Mya mai târziu, care cuprinde episodul Taberei. Secțiunile sunt calibrate la o precizie ridicată (20-ky). Aceste date sunt potrivite cu datele orbitale forțate ale izotopului de carbon din secțiunea marine St Audrie ‘ s Bay, Marea Britanie, arătând că schimbarea inițială negativă a izotopului de carbon și orizontul de dispariție sunt sincrone în secțiunile marine și nemarine. Cele mai vechi bazalturi de tabără din bazinele Newark și Hartford postdatează ușor orizontul de extincție (până la 20 ky), dar în secțiuni marocane similare bazaltele pot fi simultane cu orizontul de extincție (6, 7).
pe măsură ce vârstele radiometrice precise au devenit disponibile, S-a stabilit că episoadele de bazalt de inundații sunt scurte și severe (cu o producție maximă de peste 1 milion de kilometri cubi pe mai puțin de 1 milion de ani, în majoritatea cazurilor) (4). Alte două extincții majore în masă au fost corelate cu episoadele de bazalt de inundații: evenimentul end-Cretacic (65 Mya) cu bazaltele Deccan din India și evenimentul end-Permian (251 Mya) cu bazaltele siberiene. Cu toate acestea, erupțiile Deccan sunt cunoscute acum că au început înainte de evenimentul de extincție/impact în masă al Cretacicului final, iar fluxurile siberiene sunt încă corelate doar aproximativ cu moartea end-permiană (4).
episoadele de bazalt de inundații pot fi cauze majore ale schimbărilor climatice și biologice.
extincțiile mai mici și evenimentele paleoclimatice sunt corelate cu bazaltele Atlanticului de Nord 55-Mya (cu maximul termic Paleocen-Eocen sau PETM) și bazaltele 183-Mya Karoo (cu un eveniment timpuriu de încălzire și extincție jurasică). Pentru a determina o relație cauză-efect, ceea ce avem nevoie acum sunt studii stratigrafice strâns constrânse similare cu cele ale lui Whiteside și colab. (5) Conectarea fluxurilor de lavă la înregistrările extincțiilor și a altor perturbații de mediu în secțiunile marine și nemarine.
cauzele dispariției
care este mecanismul care provoacă dispariția? S-a sugerat răcirea climatică din aerosoli vulcanici în atmosfera superioară, la fel ca și încălzirea rezultată din emisiile de dioxid de carbon magmatic. Cu toate acestea, emisiile magmatice de dioxid de carbon CAMP au fost probabil prea mici pentru a afecta foarte mult clima, iar răcirea pe termen lung din aerosoli este foarte incertă (8). Excursiile izotopice inițiale negative de la 73C în secțiunile Newark, Hartford și St Audrie ‘ s Bay sugerează o intrare masivă de metan sărăcit de 13C care coincide cu debutul CAMP, iar durata excursiei inițiale a izotopului de carbon este estimată la doar 20-40 ky. O super-seră cu dioxid de carbon este susținută de studii paleobotanice (10) și dovezi ale unei crize în rândul organismelor calcaroase din oceane (11).
sursa cea mai probabilă de gaze cu efect de seră poate fi eliberarea rapidă din reacțiile dintre intruziunile magmatice care însoțesc fluxurile și sedimentele înconjurătoare. De exemplu, Svensen și colab. (12) a propus ca petm și excursia negativă asociată izotopilor de carbon să rezulte din eliberarea explozivă a metanului sărăcit de 13C din intruziunea complexelor bazaltice concurente în sedimente bogate în organice. Sprijinul suplimentar pentru această idee provine din prezența unor roci magmatice neobișnuite produse prin topirea sedimentelor în contact cu intruziunile Atlanticului de Nord (13). Mai recent, a fost sugerat un model similar pentru eliberarea gazelor cu efect de seră din erupția bazalților siberieni și Karoo, unde intruziunile sunt însoțite de țevi de rocă foarte fracturată care indică eliberarea explozivă a gazelor termogene din sedimentele intruse (14, 15).
catastrofe
oricare ar fi cauza finală a extincțiilor și perturbațiilor climatice, rezultatele Whiteside și colab. (5) asigură o legătură convingătoare între ETE și bazaltele lagărului. Recunoașterea faptului că evenimentele catastrofale, cum ar fi impacturile mari sau episoadele de bazalt de inundații, pot fi cauze majore ale schimbărilor climatice și biologice reprezintă o schimbare marină în științele geologice. James Hutton (1726-1797) se spune că a descoperit timpul profund—lungimea aproape inimaginabilă a timpului geologic—și Charles Lyell (1797-1875) a interpretat timpul profund ca acceptând ideea că procesele geologice lente și constante observabile direct care funcționează de-a lungul veacurilor lungi ar putea explica mari schimbări geologice și biologice. În schimb, evenimentele naturale de diferite tipuri din lumea reală tind să urmeze o relație de lege inversă-putere între frecvența F și magnitudinea M, astfel încât F = 1/MD, unde D este pozitiv (vezi, de exemplu, refs. 16, 17). Astfel, evenimentele de magnitudine mică (de exemplu, Cutremure, Erupții vulcanice, impacturi) tind să se întâmple mult mai frecvent decât evenimentele potențial catastrofale de magnitudine mare. Motivele sunt variabile, dar, în general, există o relație probabilistică între magnitudinea și frecvența evenimentelor.astfel, noțiunea de timp profund trebuie să țină cont de faptul că evenimentele cu cea mai mare magnitudine ar trebui să se întâmple foarte rar; de fapt, zeci până la sute de milioane de ani ar putea trece între cele mai mari evenimente. Semnificația timpului profund este că, deși ne așteptăm la evenimente extrem de mari doar foarte rar, scara lungă de timp geologic garantează practic că potențialele catastrofe, cum ar fi impacturile corpului mare și vulcanismul bazaltului de inundații, se vor întâmpla din când în când (poate destul de „des” în comparație cu durata timpului geologic), iar rezultatele acestor evenimente foarte energetice ar trebui să fie un aspect important al înregistrărilor geologice și biologice.
note de subsol
- 1E-mail: mrr1{at}nyu.edu.
-
contribuții autor: M. R. R. a scris lucrarea.
-
autorul nu declară niciun conflict de interese.
-
vezi articolul însoțitor de la pagina 6721.