Karnská pluviální událost

Karnská pluviální událost nebo karnská pluviální epizoda [1] ( eng.  Carnian Pluvial Episode, CPE ) je závažná změna v globálním klimatu a biotickém cyklu, ke které došlo během karnské doby [2] svrchního triasu přibližně před 230,9 miliony let [ 3] . Během „karnské pluviální epizody“ v oblasti nacházející se v západní části moderní Kanady došlo k sérii velkých erupcí, v důsledku kterých dlouho pokračovaly kyselé deště, následovala ohniska globálního oteplování, klima se často měnilo: z mokra do sucha a naopak [4] [5] , což velkou měrou přispělo k budoucímu rozkvětu doby dinosaurů [6] . Změna klimatu byla doprovázena obdobím vysoké vlhkosti trvající asi jeden milion let a vážným poklesem biologické rozmanitosti oceánů a pevniny [7] .

Epizoda se vyznačuje negativním posunem ≈4‰ ve stabilních izotopech uhlíku ( δ ) fosilních molekul (n - alkanů ) vyšších rostlin a v celkovém organickém uhlíku. Negativní posun ≈1,5‰ ve stabilních izotopech kyslíku ( δ ) v konodontových apatitech indikuje globální oteplování [8] [9] . Během této události došlo k velkým změnám v organismech odpovědných za produkci uhličitanu vápenatého [10] [11] [12] . U hlubinných fosilií v jižní Itálii bylo pozorováno zastavení sedimentace uhličitanu, což bylo pravděpodobně způsobeno zvýšením hloubky kompenzace karbonátu (CCD) [13] . Vysoká míra vymírání byla pozorována u amonitů , konodontů , mechovců a krinoidů . Hlavní evoluční inovace, které následovaly po karnské pluviální epizodě, byly první výskyt dinosaurů , lepidosaurů , rozšíření jehličnanů , vápenatých nanofosilií a korálů madrepore [14] .

Podnebí během karnské pluviální události

Suché klima pozdního triasu bylo přerušeno výrazně vlhčími podmínkami karnské pluviální události (CPE) [15] .

Důkazy pro zvýšené srážky během CPE jsou [15] :

• vývoj paleosolů typických pro tropické vlhké klima s kladnými teplotami vody po celý rok;
• hygrofytické - palynologické komplexy, odrážející vegetaci více přizpůsobenou vlhkému klimatu;
• přísun siliciklastických ložisek do minerálních pánví v důsledku zvýšeného kontinentálního zvětrávání a říčního odtoku ;
• všudypřítomná přítomnost jantaru . Obecně však bylo vlhké klima periodicky přerušováno etapami a suchým klimatem.

Analýza izotopů kyslíku provedená na konodontovém apatitu ukazuje negativní posun ≈1,5‰. Tato negativní odchylka δ naznačuje globální oteplení o 3-4°C během CPE a/nebo změnu slanosti mořské vody .

Biologický obrat

Vymírání : Konodonti , amonoidi , mechovky a zelené řasy byly vážně postiženy CPE a zaznamenaly vysokou míru vymírání . Ale nejpozoruhodnější změny byly mezi jinými skupinami: dinosauři, vápenaté nanofosílie, korály a mořské lilie.

Dinosauři : Nejstarší známý dinosaurus ( Eoraptor ) nalezený v souvrství Ischigualasto v Argentině byl datován radioizotopovým datováním do 230,3-231,4 mil . let . Tento věk je velmi podobný minimálnímu věku vypočtenému pro CPE (před ≈230,9 miliony let).

Vápnité nanofosílie : První planktonní kalcifikátory vznikly bezprostředně po CPE a mohlo se jednat o vápnité dinocysty , tj. vápnité cysty dinoflagelátů .

Dopad na karbonátové plošiny

Na začátku CPE byla v západní části Tethys zaznamenána prudká změna geometrie karbonátové platformy . Vysoký reliéf, většinou izolované malé karbonátové plošiny obklopené strmými svahy typickými pro raný karn, ustoupily nízkoreliéfním karbonátovým plošinám s mírnými svahy (např. rampy). Tento obrat je spojen s velkou změnou v biologickém společenství odpovědném za srážení uhličitanu vápenatého.

Vysoce produktivní biologická komunita s převahou bakterií, která produkovala uhličitany na vysokých plošinách, byla nahrazena méně produktivní komunitou s převahou měkkýšů a metazoanů. V jihočínském bloku je zánik karbonátových platforem kombinován s tvorbou usazenin typických pro anoxická prostředí (černé břidlice ). Tyto anoxické úrovně jsou často spojovány s Lagerstättovými fosíliemi , které jsou velmi bohaté na krinoidy a plazy (jako jsou ichtyosauři ).

Důvody

Erupce povodňových bazaltů Wrangellia

Nedávný objev výrazného negativního posunu δ u n-alkanů vyšších rostlin naznačuje masivní vstřikování CO2 do systému atmosféra  - oceán na základně CPE.

Minimální radiometrické stáří CPE (≈230,9 Ma) je podobné stářím jako bazalty v pasti formace (LIP) ( torreine ) Wrangellia . V geologických záznamech je vulkanismus LIP často spojován s epizodami závažných klimatických změn a vymírání, které může být způsobeno znečištěním ekosystémů masivními úniky sopečných plynů, jako jsou CO 2 a SO 2 . Velké uvolňování CO 2 v systému atmosféra-oceán Wrangellia může vysvětlit zvýšený vstup siliciklastického materiálu do pánví, který byl pozorován během CPE.

Nárůst obsahu CO 2 v atmosféře by mohl vést ke globálnímu oteplování a v důsledku toho ke zrychlení hydrologického cyklu, což výrazně zvýšilo zvětrávání kontinentů. Navíc, pokud by to bylo dostatečně rychlé, náhlé zvýšení pCO 2 by mohlo vést k okyselení mořské vody, následovanému zvýšením hloubky kompenzace karbonátů (CCD) a krizí karbonátových sedimentů (např. vymizení karbonátových platforem v západní Tethys ) . .

Vzestup kimmerské orogeneze

Alternativní hypotézou je, že karnská pluviální událost byla regionální klimatickou poruchou nejvýraznější v západní Tethys a související s vyzdvižením nového pohoří , druhohorní orogeneze , která byla důsledkem uzavření severní větve Tethys východně od Tethys, na východě současného evropského kontinentu. Na jižní straně Laurasie se vytvořilo nové pohoří , které dělá totéž, co dnes Himaláje a Asie dělají pro Indický oceán , udržujíc silný tlakový gradient mezi oceánem a kontinentem a vytvářejí tak monzuny .

Letní monzunové větry byly tedy zachyceny pohořím Cimmeria a produkovaly vydatné srážky, což vysvětlovalo přechod do vlhkého klimatu pozorovaného v západních usazeninách Tethys [8] [11] .

Poznámky

1. ↑ The Geological Time Scale 2012 / Edited by Felix M. Gradstein et al. - 2012. - Vol. 2. - ISBN 978-0-444-59425-9 .
2. ↑ Simms, MJ (1989). „Synchroneita klimatických změn a vymírání v pozdním triasu“ . Geologie . 17 (3): 265-268. DOI : 10.1130/0091-7613(1989)017<0265:soccae>2.3.co;2 .
3. ↑ Furin, S. (2006). „Vysoce přesné U-Pb zirkonové stáří z italského triasu: Důsledky pro triasové časové měřítko a karnský původ vápenatého nanoplanktonu, lepidosaurů a dinosaurů“ . Geologie . 34 (12): 1009-1012. DOI : 10.1130/g22967a.1 .
4. ↑ Dinosauří „evoluční exploze“ spojená s masovým vymíráním pozdního triasu . Informační agentura "Scientific Russia" . Získáno 27. listopadu 2020. Archivováno z originálu dne 5. prosince 2020. (Ruština)
5. ↑ Krize hromadného vymírání vyvolala expanzi  dinosaurů . Phys.org . Získáno 27. listopadu 2020. Archivováno z originálu dne 5. prosince 2020.
6. ↑ Jacopo Dal Corso, Massimo Bernardi, Yadong Sun, Haijun Song, Leyla J. Seyfullah. Zánik a úsvit moderního světa v Carnianu (pozdní trias)  (anglicky)  // Science Advances. — 2020-09-01. — Sv. 6 , iss. 38 . —P.eaba0099 . _ — ISSN 2375-2548 . - doi : 10.1126/sciadv.aba0099 . Archivováno z originálu 18. září 2020.
7. ↑ Objeveno nové masové vymírání . Archivováno z originálu 20. září 2020. Staženo 17. září 2020.
8. ↑ 1 2 Hornung, T. (2007). „Multistratigrafická omezení v „Carninské krizi “ na severozápadě Tethyanu “. New Mexico Museum of Natural History and Science Bulletin . 41 :59-67.
9. ↑ Rigo, M. (2010). „Paleoekologie konodontů pozdního triasu: Omezení izotopů kyslíku v biogenním apatitu“. Acta Palaeontologica Polonica . 55 (3): 471-478. DOI : 10.4202/app.2009.0100 .
10. ↑ Keim, L. (2001). „Kvantitativní kompoziční analýza triasové karbonátové platformy (Jižní Alpy, Itálie)“. Sedimentární geologie . 139 (3-4): 261-283. DOI : 10.1016/s0037-0738(00)00163-9 .
11. ↑ 1 2 Hornung, T. (2007). "Krize produktivity karbonátu ve středním Karnianu (svrchní trias) v celém Tethys: Důkaz pro událost Alpine Reingraben ze Spiti (Indický Himaláje)?". Journal of Asian Earth Sciences . 30 (2): 285-302. DOI : 10.1016/j.jseaes.2006.10.001 .
12. ↑ Stefani, M. (2010). „Měnící se klimatický rámec a dynamika ukládání triasových karbonátových platforem z Dolomit“. Paleogeografie, paleoklimatologie, paleoekologie . 290 (1-4): 43-57. DOI : 10.1016/j.palaeo.2010.02.018 .
13. ↑ Rigo, M. (2007). "Vzestup karbonátové kompenzační hloubky západní Tethys v Carnianu: hlubinný důkaz karnské pluviální události." Paleogeografie, paleoklimatologie, paleoekologie . 246 : 188-205. DOI : 10.1016/j.palaeo.2006.09.013 .
14. ↑ Jones, MEH (2013). „Integrace molekul a nových fosilií podporuje triasový původ Lepidosaurie (ještěrky, hadi a tuatara)“. Evoluční biologie BMC . 12 : 208. DOI : 10.1186/1471-2148-13-208 . PMID24063680  . _
15. ↑ 1 2 Mueller, Steven (leden 2016). "Proměnlivost klimatu během karnské pluviální fáze - kvantitativní palynologická studie karnské sedimentární sukcese v Lunz am See, Severní vápenaté Alpy, Rakousko." Paleogeografie, paleoklimatologie, paleoekologie . 441 : 198-211. DOI : 10.1016/j.palaeo.2015.06.008 . ISSN  0031-0182 .