Новые данные свидетельствуют о том, что причиной вымирания динозавров и многих других видов 65,5 миллионов лет тому назад могли быть массовые излияния базальтов в Индии. Как полагают исследователи, они изменили среду обитания древних организмов гораздо сильнее, чем взрыв метеорита, который долгое время считался «главным виновником» массового вымирания на границе меловой системы и палеогена.
Граница мезозойской и кайнозойской эр фиксирует исчезновение около 60% видов живых организмов: полностью вымирают динозавры, птерозавры, все мезозойские морские рептилии, большинство головоногих моллюсков, а также множество морских микроорганизмов, в том числе тропические и субтропические мезозойские фораминиферы. В кайнозое кардинально меняется растительность – исчезают некоторые папоротники и цикадофиты и начинается господство хвойных и цветковых растений.
Уточнив время формирования гигантского комплекса базальтов на плато Декан в Индии, группа ученых под руководством палеонтолога Герты Келлер из Принстонского университета нашла новые доказательства того, что в массовом вымирании виновны широкомасштабные базальтовые излияния.
«Нам впервые удалось установить прямую связь между главной фазой траппового магматизма на плато Декан и массовым вымиранием на границе мела и палеогена», — говорит Келлер, которая длительное время занималась проблемой вымирания динозавров.
Во время главной фазы излияний сформировалось около 80% базальтовых покровов плато Декан. Первоначально лавовые потоки покрывали около 1,5 миллионов кв. км, что составляло около половины территории современной Индии. В настоящее время траппы плато Декан занимают 512 тысяч кв. км, благодаря потерям при выветривании и дрейфе континентов, а общая толщина трапповой формации составляет около 2000 метров.
Как подсчитал вулканолог Венсан Куртийо из Парижского института физики Земли, при столь масштабных извержениях базальтов в атмосферу поступало огромное количество губительных газов, превосходившее в десятки раз количество газов, которое могло обеспечить падение метеорита в Мексиканском заливе. Правда, исследователи не сообщили о том, сопровождались ли извержения базальтов выбросами пепла, который мог бы составить конкуренцию мельчайшим частичкам пыли. Именно они, поднявшись в верхние слои атмосферы после образования кратера Чиксулуб на полуострове Юкатан, обеспечили наступление «астероидной зимы», погубившей динозавров, по мнению сторонников астероидной теории.
Герта Келлер исследовала микрофауну девятиметрового слоя морских отложений, который в окрестностях города Раджамундри на побережье Бенгальского залива разделяет две серии траппов Декан. Она обнаружила в нём вид фораминифер (простейших организмов), появившийся лишь в палеогене. Таким образом, Келлер установила, что перерыв между двумя фазами траппового магматизма на плато датируется палеоценом — древнейшим подразделением текущей геологической эры, кайнозоя. А нижняя серия траппов сформировалась незадолго до массового вымирания, знаменующего границу мезозоя и кайнозоя.
Ранее, основываясь на палеомагнитных данных, исследователи считали, что излияния базальтов плато Декан происходили за 800 тысяч лет до начала палеогена. Более поздние датировки с помощью калий-аргонового метода приблизили время формирования базальтов еще на 500 тысяч лет. Изучение комплекса фораминифер, в отличие от радиодатировок, позволяет установить не абсолютный, а относительный возраст пород. Тем не менее, именно благодаря микроскопическим морским обитателям, исследователи обнаружили, что последствия массового вымирания проявились сразу же после завершения наиболее значимой фазы траппового магматизма в Индии. Как считают авторы исследования, столь четкая датировка гораздо убедительнее тех, которые используют ученые, считающие, что массовое вымирание связано с падением метеорита и образованием кратера Чиксулуб.
Келлер и ее коллега Тьерри Адатт из Нёшательского университета в Швейцарии представили доклад о своих исследованиях на ежегодном собрании Американского геологического сообщества в Денвере.
«Наши результаты подтверждаются целым рядом последних исследований, установивших, что главная фаза образования траппов Декан имела место на границе мела и палеогена или незадолго до нее, — говорит Келлер. — Обширные извержения сопровождались поступлением в атмосферу углекислого газа и диоксида серы в количествах, значительно превышающих те, которые могли сопутствовать образованию кратера Чиксулуб».
«Наши датировки вкупе с результатами наших коллег четко указывают на то, что излияния базальтов, сформировавших плато Декан, являются наиболее вероятной причиной катастрофического вымирания на границе мела и палеогена», — считает геолог.
Траппы плато Декан также позволяют ответить на вопрос о том, почему после массового вымирания огромное количество видов морских организмов восстановилось лишь спустя 300 тысяч лет. Как утверждают исследователи, это связано с формированием верхней серии базальтов. Извержения, окончательно сформировавшие плато, завершились лишь 280 тысяч лет спустя массового вымирания.
Связь массовых вымираний с трапповым магматизмом предполагали и ранее. Так, формирование крупнейшего комплекса траппов в Восточной Сибири совпадает по времени с массовым вымиранием на рубеже пермского и триасового периодов (граница палеозоя и мезозоя).
Герта Келлер много лет занимается проблемой позднемелового вымирания и является одним из самых ярых противников «астероидной теории». По ее мнению, массовое вымирание на границе мела и палеогена обусловлено целым комплексом причин, а взрыв метеорита мог стать лишь «последней каплей», спровоцировавшей глобальное вымирание.
В более ранних работах Келлер показала, что юкатанская катастрофа произошла за 300 тысяч лет до массового вымирания на границе мела и палеогена.
Правда, ей удалось найти более подходящего кандидата на роль «космического убийцы динозавров».
Как считает Келлер, это, скорее всего, был метеорит диаметром 40 км, при падении которого возник ударный кратер Шива. Имя древнего индуистского бога разрушения и обновления кратер получил благодаря индийскому исследователю Шанкару Чаттерджи (Sankar Chatterjee). Гигантская астроблема, следы которой обнаружены на дне Индийского океана к западу от Индии, первоначально достигала размеров 600 на 450 км и насчитывала 12 км в глубину. Чиксулуб со своим «скромным диаметром» в 120 км выглядит на фоне Шивы невинным младенцем. При этом приблизительное совпадение возраста Шивы со временем формирования траппов Декан наводит некоторых исследователей на мысль о том, что падение метеорита послужило спусковым крючком для начала обширных базальтовых излияний в непосредственной близости от кратера.
По данным Келлер, спустя сотню тысяч лет Землю поразил еще один метеорит, значительно менее внушительный. Последствия от его воздействия фиксируются в виде еще одного слоя, обогащенного иридием. При этом необходимо отметить, что Келлер в своих работах считает границей мезозоя и кайнозоя время вымирания мезозойских тропических и субтропических фораминифер, тогда как Международной комиссией по стратиграфии принято решение считать нижней границей палеогена именно иридиевую аномалию.
В дальнейшем Келлер и ее коллеги планируют установить время начала главной фазы вулканизма на плато Декан, изучив подстилающие траппы породы. Предполагается начать бурение траппов в декабре нынешнего — январе следующего года.