Массовое вымирание в пермских морях связано с вулканизмом и аноксией

Новое исследование, опубликованное в журнале Chemical Geology, предоставляет дополнительные доказательства вулканической гипотезы причин крупнейшего в истории массового вымирания. Ученые под руководством Юй Вана из Нанкинского университета провели геохимический анализ образцов осадочных пород из карьера Чжигао в районе верхнего течения реки Янцзы в Китае. В образцах был обнаружен значительный пик содержания ртути в органическом веществе, совпадающий с отрицательной аномалией изотопов углерода-13.

Эта аномалия интерпретируется как результат массивных выбросов углерода в атмосферу, вероятно, из-за вулканических извержений, которые также являются основным природным источником ртути. Временной период этой аномалии совпадает с известной вулканической активностью траппов Эмэйшань в Сычуани — обширной территории (>250 000 км²) базальтовых излияний, образующих крупную магматическую провинцию.

Исследование важно, так как проливает свет на механизмы, приведшие к вымиранию более 95% морских видов в конце пермского периода. Анализ следовых элементов, таких как молибден, уран и ванадий, в образцах показал три заметных пика, указывающих на аноксические условия в океане, то есть на истощение растворенного кислорода. Глобальное падение уровня моря в капитанском веке (~264–259 млн лет назад) подтверждается наличием органического углерода наземного происхождения, а низкие соотношения элементов кадмия и молибдена свидетельствуют об ослаблении сезонного апвеллинга холодных, богатых питательными веществами вод.

Ученые предлагают трехстадийную вулканическо-климатическо-океаническую модель. Сначала (стадия 1) в богатой кислородом мелководной среде с активной циркуляцией процветала морская жизнь. Затем (стадия 2) начало вулканизма в раннем капитанском веке привело к выбросу парниковых газов, потеплению климата на 3–5°C и повышению уровня моря, что усилило стратификацию водной толщи и вызвало аноксию. На стадии 3, с затуханием вулканизма и возвращением к более мелководным условиям, циркуляция и оксигенация восстановились, позволив организмам заселить новые экологические ниши. Исследователи отмечают, что понимание этих древних процессов критически важно в контексте современного антропогенного изменения климата и потенциального шестого массового вымирания.