Расширение бескислородных условий на морском дне во время ордовикского похолодания вызвало одновременное снижение биоразнообразия

Совместная исследовательская группа под руководством доктора Чжан Цзюньпэна и профессора Чжан Юаньдуна из Нанкинского института геологии и палеонтологии Китайской академии наук, профессора Тимоти У. Лайонса из Калифорнийского университета в Риверсайде и профессора Томаса Дж. Алджо из Университета Цинциннати установила, что значительное расширение бескислородных (аноксических) условий на морском дне во время климатического похолодания в среднем ордовике стало причиной серьёзных биотических изменений, последовавших за пиком Великого ордовикского события биоразнообразия (GOBE). Результаты опубликованы в журнале Earth and Planetary Science Letters 12 октября.

Исследователи изучили два разреза среднего ордовика, сложенных преимущественно сланцами, — внутришельфового бассейна (разрез Чжэньцзинь) и континентального склона (керн Anyе-1) в Янцзевом море Южного Китая, применив комплекс методов: определение форм железа, анализ микроэлементов, изотопный состав азота (δ¹⁵N) и серы в пирите (δ³⁴S). Впервые для среднего ордовика в регионе был получен профиль изотопного состава молибдена (δ⁹⁸Mo). Данные показали постепенную эволюцию окислительно-восстановительных условий в придонных водах от оксических к ферригиновым и далее к эвксиническим (сероводородным). Умеренно высокие значения Mo/TOC (~18 ppm/%) указывают на полузамкнутые условия водной массы.

Эквивалентные чёрные сланцы широко распространены на других континентах. Они формировались в низкоширотных бассейнах, подверженных влиянию апвеллинга. Во время климатического похолодания усиление холодных глубинных течений высоких широт привело к увеличению поступления питательных веществ на низкоширотные шельфы. Это стимулировало первичную продуктивность и экспорт органического углерода на дно, где его разложение потребляло растворённый кислород, вызывая аноксию. В унисон с этими изменениями биоразнообразие снизилось примерно на 50%.

Таким образом, климатическое похолодание и сопутствующее расширение морской аноксии могут рассматриваться как ключевой триггер биотического кризиса, последовавшего за пиком GOBE. Эти данные имеют важное значение для понимания связи между ледниковыми периодами и вымираниями в истории Земли.