Carnian pluvial begivenhed

system Afdeling niveau Alder, millioner år siden
Yura Nederste Goettansky mindre
Trias Øverst Retik 208,5-201,3
Norian 227-208,5
Carnian 237-227
Gennemsnit Ladinsky 242-237
Anisian 247,2-242
Nederste Oleneksky 251,2—247,2
indisk 251,9—251,2
Permian Lopinsky changxing mere
Inddelingen er givet i overensstemmelse med IUGS fra december 2016

Den Carnian pluvial begivenhed eller Carnian pluvial episode [1] ( eng.  Carnian Pluvial Episode, CPE ) er en alvorlig ændring i det globale klima og biotiske cyklus, der fandt sted under Carnian alder [2] i Upper Trias for cirka 230,9 millioner år siden [ 3] . Under "Carnian pluvial episode" i området, der ligger i den vestlige del af det moderne Canada, opstod en række store udbrud, som et resultat af hvilke sur nedbør fortsatte i lang tid, udbrud af global opvarmning fulgte, klimaet ændrede sig ofte: fra vådt til tørt og omvendt [4] [5], hvilket i høj grad bidrog til den fremtidige velstand i dinosaurernes tidsalder [6] . Klimaændringer er blevet ledsaget af en periode med høj luftfugtighed, der varer omkring en million år og et alvorligt fald i havets og jordens biodiversitet [7] .

Episoden er præget af et negativt skift på ≈4‰ i stabile kulstofisotoper ( δ ) af fossile molekyler (n - alkaner ) fra højere planter og i totalt organisk kulstof. Et negativt skift på ≈1,5 ‰ i stabile oxygenisotoper ( δ ) i conodontapatitter indikerer global opvarmning [8] [9] . Under denne begivenhed skete der store ændringer i de organismer, der er ansvarlige for produktionen af ​​calciumcarbonat [10] [11] [12] . Et stop i karbonatsedimentationen er blevet observeret i dybhavsfossiler i det sydlige Italien, hvilket sandsynligvis var forårsaget af en stigning i karbonatkompensationsdybden (CCD) [13] . Høje udryddelsesrater er blevet observeret blandt ammonitter , konodonter , bryozoer og crinoider . De vigtigste evolutionære innovationer, der fulgte efter den karniske pluviale episode, var den første optræden af ​​dinosaurer , lepidosaurer , spredningen af ​​nåletræer , kalkholdige nanofossiler og madrepore - koraller [14] .

Klima under Carnian Pluvial Event

Det tørre klima i det sene trias blev afbrudt af de markant vådere forhold under Carnian Pluvial Event (CPE) [15] .

Beviser for øget nedbør under CPE er [15] :

Iltisotopanalyse udført på conodontapatit viser et negativt skift på ≈1,5‰. Denne negative afvigelse af δ tyder på en global opvarmning på 3-4°C under CPE og/eller en ændring i havvands saltholdighed .

Biologisk omsætning

Udryddelse : Konodonter , ammonoider , bryozoer og grønne alger er blevet alvorligt ramt af CPE og har oplevet høje udryddelsesrater . Men de mest bemærkelsesværdige ændringer var blandt andre grupper: dinosaurer, kalkholdige nanofossiler, koraller og søliljer.

Dinosaurer : Den tidligst kendte dinosaur ( Eoraptor ) fundet i Ischigualasto- formationen i Argentina er blevet dateret til 230,3-231,4 Ma ved radioisotopdatering . Denne alder svarer meget til minimumsalderen beregnet for CPE (≈230,9 millioner år siden).

Kalkholdige nanofossiler : De første planktoniske forkalkningsstoffer opstod umiddelbart efter CPE og kan have været kalkholdige dinocyster , dvs. kalkholdige cyster af dinoflagellater .

Indvirkning på carbonatplatforme

I begyndelsen af ​​CPE blev der registreret en skarp ændring i carbonatplatformens geometri i den vestlige del af Tethys . De højrelief, for det meste isolerede små karbonatplatforme omgivet af de stejle skråninger, der er typiske for det tidlige Carnian, har givet plads til lavrelief carbonatplatforme med blide skråninger (f.eks. ramper). Denne omsætning er forbundet med en stor ændring i det biologiske samfund, der er ansvarlig for udfældningen af ​​calciumcarbonat.

Det meget produktive bakteriedominerede biologiske samfund, der producerede karbonater på de høje platforme, blev erstattet af et mindre produktivt bløddyr- og metazoandomineret samfund. I blokken i Sydkina kombineres døden af ​​karbonatplatforme med dannelsen af ​​aflejringer, der er typiske for anoxiske miljøer (sorte skifer ). Disse anoxiske niveauer er ofte forbundet med Lagerstätt-fossiler , som er meget rige på crinoider og krybdyr (såsom ichthyosaurer ).

Årsager

Udbrud af flodbasalterne i Wrangellia

Den nylige opdagelse af et markant negativt δ-skift i højere plante-n-alkaner tyder på en massiv injektion af CO2 i atmosfæren  - havsystemet ved bunden af ​​CPE.

Den minimale radiometriske alder af CPE (≈230,9 Ma) svarer i alder til basalter i fældeformationen (LIP) ( torreine ) af Wrangellia . I den geologiske optegnelse er LIP- vulkanisme ofte forbundet med episoder med alvorlige klimaændringer og udryddelse, som kan være forårsaget af forurening af økosystemer med massive udslip af vulkanske gasser såsom CO 2 og SO 2 . Den store frigivelse af CO 2 i atmosfære-ocean-systemet fra Wrangellia kan forklare den øgede tilførsel af silicilastisk materiale til bassinerne, der blev observeret under CPE.

En stigning i indholdet af CO 2 i atmosfæren kan føre til global opvarmning og som følge heraf en acceleration af det hydrologiske kredsløb, hvilket øgede kontinenternes forvitring betydeligt. Desuden, hvis det var hurtigt nok, kunne en pludselig stigning i pCO 2 føre til forsuring af havvand, efterfulgt af en stigning i karbonatkompensationsdybden (CCD) og en karbonatsedimentkrise (f.eks. forsvinden af ​​carbonatplatforme i det vestlige Tethys ) .

Rise of the Cimmerian orogeny

En alternativ hypotese er, at Carnian Pluvial Event var en regional klimaforstyrrelse mest fremtrædende i det vestlige Tethys og forbundet med hævningen af ​​en ny bjergkæde , Mesozoic Orogeny , som var resultatet af lukningen af ​​Tethyan nordlige gren øst for Tethys, i den østlige del af det nuværende europæiske kontinent. En ny bjergkæde blev dannet på den sydlige side af Laurasia , der gør stort set det samme som Himalaya og Asien generelt gør for Det Indiske Ocean i dag , og opretholder en stærk trykgradient mellem havet og kontinentet og skaber dermed monsuner .

Således blev sommerens monsunvinde opsnappet af Cimmeria-bjergkæden og producerede kraftig nedbør, hvilket forklarede overgangen til et fugtigt klima set i de vestlige Tethys-aflejringer [8] [11] .

Noter

  1. The Geologic Time Scale 2012 / Redigeret af Felix M. Gradstein et al. - 2012. - Vol. 2. - ISBN 978-0-444-59425-9 .
  2. Simms, MJ (1989). "Synkronitet mellem klimaændringer og udryddelser i det sene trias" . Geologi . 17 (3): 265-268. DOI : 10.1130/0091-7613(1989)017<0265:soccae>2.3.co;2 .
  3. Furin, S. (2006). "Højpræcisions U-Pb-zirkonalder fra Trias i Italien: Implikationer for Trias-tidsskalaen og den karniske oprindelse af kalkholdigt nannoplankton, lepidosaurer og dinosaurer" . Geologi . 34 (12): 1009-1012. DOI : 10.1130/g22967a.1 .
  4. Dinosaurs 'evolutionære eksplosion' forbundet med masseudryddelse fra sent trias . Informationsbureau "Scientific Russia" . Hentet 27. november 2020. Arkiveret fra originalen 5. december 2020.
  5. Masseudryddelseskrise udløste udvidelse af  dinosaurer . Phys.org . Hentet 27. november 2020. Arkiveret fra originalen 5. december 2020.
  6. Jacopo Dal Corso, Massimo Bernardi, Yadong Sun, Haijun Song, Leyla J. Seyfullah. Udryddelse og daggry af den moderne verden i Carnian (sen trias)  (engelsk)  // Science Advances. - 01-09-2020. — Bd. 6 , iss. 38 . —P.eaba0099 . _ — ISSN 2375-2548 . - doi : 10.1126/sciadv.aba0099 . Arkiveret fra originalen den 18. september 2020.
  7. Ny masseudryddelse opdaget . Arkiveret fra originalen den 20. september 2020. Hentet 17. september 2020.
  8. 1 2 Hornung, T. (2007). "Multistratigrafiske begrænsninger i NW Tethyan "Carnina-krisen " ". New Mexico Museum of Natural History and Science Bulletin . 41 :59-67.
  9. Rigo, M. (2010). "Palæoøkologi af sene trias-konodonter: Begrænsninger fra oxygenisotoper i biogen apatit". Acta Palaeontologica Polonica . 55 (3): 471-478. DOI : 10.4202/app.2009.0100 .
  10. Keim, L. (2001). "Kvantitativ sammensætningsanalyse af en trias-carbonatplatform (Sydlige Alper, Italien)". Sedimentær geologi . 139 (3-4): 261-283. DOI : 10.1016/s0037-0738(00)00163-9 .
  11. 1 2 Hornung, T. (2007). "En Tethys-dækkende karbonatproduktivitetskrise i midten af ​​Carnian (øvre trias: Beviser for den alpine Reingraben-begivenhed fra Spiti (indisk Himalaya)?". Journal of Asian Earth Sciences . 30 (2): 285-302. DOI : 10.1016/j.jseaes.2006.10.001 .
  12. Stefani, M. (2010). "Den skiftende klimaramme og aflejringsdynamik i trias-carbonatplatforme fra Dolomitterne". Palæogeografi, Palæoklimatologi, Palæoøkologi . 290 (1-4): 43-57. DOI : 10.1016/j.palaeo.2010.02.018 .
  13. Rigo, M. (2007). "En stigning i karbonatkompensationsdybden for vestlige Tethys i Carnian: dybvandsbeviser for Carnian Pluvial Event." Palæogeografi, Palæoklimatologi, Palæoøkologi . 246 : 188-205. DOI : 10.1016/j.palaeo.2006.09.013 .
  14. Jones, MEH (2013). "Integration af molekyler og nye fossiler understøtter en trias oprindelse for Lepidosauria (øgler, slanger og tuatara)". BMC Evolutionær Biologi . 12 : 208. DOI : 10.1186/1471-2148-13-208 . PMID24063680  . _
  15. ↑ 1 2 Mueller, Steven (januar 2016). "Klimavariabilitet under Carnian Pluvial Phase - En kvantitativ palynologisk undersøgelse af den karniske sedimentære rækkefølge ved Lunz am See, Northern Calcareous Alps, Østrig." Palæogeografi, Palæoklimatologi, Palæoøkologi . 441 : 198-211. DOI : 10.1016/j.palaeo.2015.06.008 . ISSN  0031-0182 .