Туристы стекаются в Национальный парк Петрифайд-Форест в Аризоне, чтобы полюбоваться на большие сверкающие останки окаменелых деревьев. А геологи едут туда в поисках чего-то менее заметного, но обладающего более весомым научным значением: керна, который будет получен после бурения породы возрастом более 200 млн лет на полукилометровую глубину. 

Красные скалы Петрифайд-Фореста дадут свежий взгляд на триасовый период. (Фото A. Witze.) Бурильщики проведут несколько незабываемых недель, вгрызаясь в слои породы, которые таят окаменелости крошечных ранних динозавров и гигантских крокодилоподобных фитозавров, а также листья и пыльцу целой экосистемы. Цель проекта стоимостью $970 тыс. состоит в том, чтобы получить полное представление о большей части среднего и позднего триасового периода — турбулентного интервала, который видел и массовое вымирание, и появление динозавров. На основе распада радиоактивного урана в слоях вулканического пепла геологи собираются дать точную датировку событий, происходивших примерно 205–235 млн лет назад как раз перед тем, как начал распадаться суперконтинент Пангея. 

«Составить согласованную хронологию важнейшей части триаса — это уникальная возможность! — восклицает геолог Джон Гейссман из Техасского университета в Далласе (США), один из руководителей проекта. — Конечно, у нас есть и другие места на континенте для изучения триаса, но Петрифайд-Форест чертовски хорош, когда дело доходит до деталей».

Проект зрел долгие годы. Его можно считать наследником успешного получения триасового керна в рифтовой системе Ньюарк в Нью-Джерси в 1990–1993 гг. Целью той инициативы было изучение изменений в количестве осадков, отложенных при прохождении Земли через циклические сдвиги орбитальной траектории вокруг Солнца. «Если мы сможем показать, что ньюаркская хронология верна, то эмпирически откалибруем поведение Солнечной системы, — подчёркивает геолог Пол Олсен из Земной обсерватории Ламонта — Доэрти (США). — Для меня это, пожалуй, самый интересный аспект». 

Национальный научный фонд США и Международная программа континентального научного бурения не напрасно разбрасываются финансами. На кону — ответы на очень важные вопросы. Сравнение данных из Ньюарка с информацией о триасе, полученной в Средиземноморье, навело некоторых исследователей на мысль о необходимости радикального пересмотра истории периода. Предложено расширить норийский ярус, дабы он охватывал почти половину всего триаса, и существенно изменить даты основных эволюционных событий, в том числе появления определённых динозавров. 

С идеей «длинного нория» многие отчаянно не согласны. Керн из окаменевшего леса вроде бы должен предоставить достаточное количество данных и положить конец спорам. Но в породах всегда немало хронологических пробелов вследствие выветривания и внезапных геологических событий. Из-за эрозии поверхности, например, в керне, скорее всего, будет отсутствовать самый конец триаса (около 200 млн лет назад), когда по планете прокатилось массовое вымирание, уничтожившее множество родственников динозавров. По-видимому, возраст самых молодых пород керна составит около 205 млн лет (формация Чинл). Затем керн пройдёт (с перерывами) через формацию Менкопи и остановится на слоях, образовавшихся около 235 млн лет. После этого геологическая летопись пропустит десятки миллионов лет — сразу же начнутся породы пермского периода, который предшествовал триасу. 

Расположение Северной Америки и места бурения на карте Пангеи. В общем, учёные готовы к тому, что значительная часть истории будет отсутствовать. В то же время они надеются получить почти полный отчёт о большей части триаса и поистине кладезь информации.

 Геологи изучают Петрифайд-Форест с 1850-х годов, и в последнее время им в первую очередь интересуются специалисты по триасу. С 2004-го, например, раскопано несколько скелетов вымерших крокодилоподобных животных под названием Revueltosaurus, прежде известных только по зубам. Ранние динозавры (скажем, целофиз размером с собаку) тоже бродили там, и радиометрическое датирование показало, как они были связаны со своими современниками из других частей обеих Америк. 

Породы, содержащие окаменелости, встречаются в парке почти повсюду, рассказывает местный палеонтолог Билл Паркер. Главная задача текущего момента заключается в объединении отдельных открытий в согласованную, хорошо датированную историю. Многие породы на поверхности выветриваются так сильно, что искажают отношения между ископаемыми и делают радиометрическое датирование почти невозможным. «Это вам не Гранд-Каньон, где можно спуститься вниз и увидеть все породы в правильном порядке, — поясняет г-н Паркер. — Керн устранит эту проблему». Кстати, бурение в национальных парках США допускается по усмотрению местного руководства, и Петрифайд-Форест выделяется среди других тем, что считает себя научным заповедником: г-н Паркер работает там на полную ставку. 

Когда стартует бурение, неизвестно. Надеялись начать 8 октября, но, кажется, не судьба. Парк, как и все остальные бюджетные организации США, 1 октября закрылся из-за кризиса, о которым вы, конечно, читали в новостях, и не откроется, пока конгресс не договорится о плане дальнейшего финансирования госучреждений. Если политики будут чесаться слишком долго, проект придётся перенести на весну следующего года. 

В случае успеха бурение триасовых кернов продолжится. Учёные уже положили глаз на несколько других локаций.

Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА

Керны со дна озера Эльгыгытгын, которое, скорее всего, образовалось в результате падения метеорита 3,6 млн лет назад, помогли российским исследователям выяснить, каким был арктический климат на протяжении нескольких миллионов лет. О своих открытиях ученые рассказали Infox.ru

Озеро ЭльгыгытгынГруппа ученых из нескольких российских, европейских и американских университетов получила первые данные по анализу кернов, добытых со дна озера Эльгыгытгын. Масштабный международный проект по подводному бурению этого озера, находящегося на Анадырском плоскогорье Чукотки, начался еще в 1998 году. О масштабности говорит и объем финансирования — затраты на проведение работ и исследования составили приблизительно 9 млн долларов. Перед ученым стояла задача на основе анализа кернов реконструировать климат континентальной Арктики за последние 3,6 млн лет.

Об особенностях озера Эльгыгытгын и о первых результатах исследования корреспонденту Infox.ru рассказал один из участников проекта, кандидат геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией палеомагнетизма Северо-Восточного комплексного научно-исследовательского института ДВО РАН Павел Минюк.

Озеро в метеоритном кратере

«Географическое положение и возраст Эльгыгытгына делают его уникальным объектом для изучения палеоклимата. Южнее бурение озерных и морских отложений проводится часто. Но на такой широте – это единственный объект, по которому мы можем узнать о климате прошлых эпох этой части Арктики», — рассказывает ученый.

Само по себе это озеро уникально. Его название в переводе с чукотского означает «озеро нетающих льдов». Правда, лед на озере все-таки тает. Впрочем, на очень короткое время – ледоход начинается в июле, а в конце августа или начале сентября уже появляется первый лед. Зимой озеро до самого дна не промерзает.

Диаметр озера составляет около 12 км, а глубина не превышает 175 м. Найденные в районе озера оплавленные горные породы позволили ученым предположить, что озеро образовалось в результате падения метеорита. При помощи радиологических методов ученые выяснили, что возраст кратера составляет 3,6 млн лет. Правда, существует и другая точка зрения, о вулканическом происхождении озера.

315–тиметровый архив климата

По словам Павла Минюка, в апреле 2009 года работы по бурению были закончены. Итог — три скважины глубиной 146, 112 и 517 метров каждая. «Слой осадков распространялся до глубины 315 метров. Отложения с этой глубины соответствует возрасту 3,6 млн лет. Для изучения климата прошлого необходим анализ именно этих слоев. Глубже уже залегают брекчии и вулканиты, изучение которых поможет выяснить происхождение озера.

Керн, охватывающий такой длительный период, – большая редкость. Ведь в нем «записана» вся история климатических изменений, которые происходили в Арктике, в том числе и в период начала оледенения Северного полушария, начавшегося 2,5 млн лет назад. «Для нас очень важно понять, как арктические экосистемы реагировали на изменение климата в прошлом. Например, на повышение или понижение температуры воздуха на несколько градусов. Ведь, так нам легче строить прогнозы будущих изменений и понимать, какие процессы происходят сейчас в Арктике в связи с глобальным потеплением климата», — говорит Павел Минюк.

Смена полюсов

По словам ученого, им уже удалось получить некоторые данные. По магнитной восприимчивости определены концентрации железосодержащих минералов в осадках, по которым можно судить о чередовании холодных и теплых климатических периодов. «Установлена последняя крупная инверсия геомагнитного поля. Примерно 780 тыс. лет назад положение северного магнитного полюса было другим – он находился на юге. По этой инверсии мы судим о возрасте осадков», — рассказывает Павел Минюк.

Анализ пыльцы времен плиоцена (2,5 млн лет назад), содержащейся в кернах, позволил ученым восстановить облик экосистем того времени. «Климат тогда был теплым, и в Арктике была распространена лесная растительность. Мы установили, что теплые интервалы климата существовали и в четвертичном периоде. Так, примерно 400, 300 и 100 тысяч лет назад климат на Чукотке и в Арктике был значительно теплее современного. В то время там произрастали леса, температура была на несколько градусов выше современной. На этих же широтах в холодные эпохи ледниковий существовала тундра, так же, как и сейчас. Как только стало теплеть, там появились кустарниковые березы, ольховник, потом деревья — ольха, лиственница, ель, кедровый стланик, иногда сосны – т.е. на месте тундры образовался лес», — говорит ученый.

Очень важно, подчеркивает Павел Минюк, что потепление происходило необыкновенно быстро, и экосистемы менялись кардинально. А вот периоды похолоданий, наоборот были растянутыми. То есть можно сказать, что арктические экосистемы намного более чувствительно реагируют на потепление климата, чем на похолодание.

Теперь ученые имеют в своем распоряжении данные для создания вполне реальной модели, которая покажет, что же ожидает Арктику в ближайшем будущем, если потепление продолжится.

Источник: Infox.ru