Глобальное потепление зажгло Гренландию 200 млн лет назад

Примерно 200 млн лет назад, на границе триаса и юры произошло массовое вымирание видов. Тогда исчезло 22% семейств морских животных, многие наземные рептилии, пропало 37% семейств растений. Катастрофа была достаточно серьезной -- она вошла в пятерку самых крупных экологических катастроф на нашей планете за последние 600 млн лет. Сейчас существует гипотеза, которая связывает вымирание флоры и фауны на границе триаса и юры с глобальным потеплением климата. Считается, что средняя температура атмосферы того времени была на семь градусов выше современной, в конце триаса она резко повысилась еще примерно на четыре градуса.

Ученые из Дублинского университетского колледжа (Ирландия), Эдинбургского университета, Оксфордского университета и Музея естественной истории имени Филда (США, Чикаго) под руководством профессора Клэр Белчер (Claire M. Belcher) на страницах журнала Nature Geoscience приводят новые палеоданные и экспериментальные исследования, дополняющие эту гипотезу. Профессор Белчер и ее коллеги считают, что к катастрофе могли привести пожары, вызванные грозами.

Почему сгорели растения

Ученые изучали отложения Astartekløft на востоке Гренландии. В пластах, соответствующих границе триаса и юры, они обнаружили целые залежи ископаемых углей -- остатков сгоревших во время пожаров растений. Когда ученые стали рассматривать находки более внимательно, то увидели, что все растения объединяет одна общая особенность: узкие листья. «Экспериментально нам удалось доказать, что растения с такими листьями быстрее воспламеняются, лучше горят, так как содержат меньше влаги, а при их сгорании выделяется больше тепла. На границе триаса и юры, по-видимому, произошла смена основных типов растительности, стали доминировать растения с узкими листьями. Скорее всего, эта смена доминантов произошла из-за повышения концентрации углекислого газа в атмосфере», -- говорит профессор.

Потепление и грозы

Если в конце триаса среднегодовая температура на Земле повысилась на четыре градуса, то в Гренландии, скорее всего, повышение было еще больше. «Данные изотопного анализа говорят, что концентрация углекислого газа тогда выросла с 600 до 2400 ppm. По-видимому, это связано с активным извержением вулканов. Как климатические модели, так и современные наблюдения показывают, что повышение температуры приводит к увеличению содержания влаги в верхней части тропосферы. А этот фактор вызывает усиленное образование грозовых облаков. Например, увеличение температуры на 1°С повышает количество гроз на 40%», -- пишут авторы работы.

Отложения Astartekløft

Так, считают ученые, из-за резкого потепления на границе триаса и юры над Землей стали бушевать грозы, а молнии вызывали многочисленные пожары. Чтобы подсчитать количество пожаров, ученые обследовали отложения Astartekløft. «Количество углей в слоях на границе триаса и юры увеличилось в пять раз. Изотопный анализ показал, что этому же слою соответствуют и самые высокие уровни углекислого газа в атмосфере», -- говорит профессор Белчер.

Какие листья лучше горят

Тогда ученые и решили посмотреть, какая растительность преобладала в то время. Они исследовали более 3000 ископаемых листьев в отложениях и определили их видовую принадлежность. «В триасовом периоде на востоке Гренландии господствовали сообщества, где доминировали растения с широкими листьями -- Podozamites. Постепенно ближе к концу триаса они почти полностью исчезли, а преобладать стали узколистные Stachyotaxus», -- говорит профессор Белчер.

Чтобы понять, действительно ли растения с узкими листьями легче воспламеняются, ученые провели эксперимент. В Королевском ботаническом саду в Эдинбурге они собрали ветки растений шести видов: Metasequoia gliptostroboides, Glyptostrobus pensilis, Wollemia nobilis, Afrocarpus sp, Agatis australis, Nageia nagi -- их листья напоминали форму листьев растений триаса и юры. При помощи калориметра ученые измерили, сколько нужно времени для их возгорания, а также сколько тепла выделяется при горении. Оказалось, что узколистные виды загораются через 16-33 секунды, а виды с широкими листьями -- через 64-115 секунд. Тепла выделяют больше узколистные растения. Так что, делают вывод авторы работы, появление растений с узкими листьями сыграло роковую роль: они легко загорались и быстро, горячо сгорали.

«Можно сказать, что к катастрофе в Гренландии на границе триаса и юры привели два фактора -- это пожары, вызванные грозами и смена типов растительности. А виной всему стало глобальное потепление и углекислый газ», -- подводят итог работы палеоботаники и палеоклиматологи.