Не взрыв гигантского астероида, а облако мельчайшей силикатной пыли, окутавшее Землю после его удара, — вот отчего погибли динозавры и другие животные мелового периода. К такому выводу пришли ученые по результатам моделирования и анализа осадочных отложений.

 Астероид — убийца динозавров

Примерно 66 миллионов лет назад, на рубеже мелового и палеогенового периодов, произошла экологическая катастрофа. Она стала причиной одного из пяти "великих" вымираний, в результате которого с лица Земли исчезли 75 процентов видов морских и наземных животных, в том числе все нептичьи динозавры, аммониты и крупные рептилии. 

Считается, что главным триггером мел-палеогенового вымирания стало падение на Землю астероида диаметром 10-15 километров. Место удара, известное как кратер Чиксулуб, нашли в 1978-м в районе полуострова Юкатан на юге Мексики.

 Картину катастрофы обычно описывают так. Астероид врезался в Землю на высокой скорости и фактически испарился. В месте падения образовался огромный кратер диаметром около 180 километров. Из него выбросило шлейф мелких обломков силикатных пород, а также гигантское аэрозольное облако сульфатов — соединений серы, присутствующих в морской воде.

Ударная волна опустошила окрестности и вызвала гигантское цунами, а тепловое воздействие спровоцировало массовые пожары. В воздух попали триллионы тонн пепла и сажи, на Землю на несколько лет опустилась ночь. Поднявшиеся до уровня стратосферы сульфатные аэрозоли создали дополнительный экран для солнечных лучей.

Температура на планете резко понизилась, наступила глобальная зима. Кроме того, из-за нехватки света у растений замедлился фотосинтез, что привело к уменьшению концентрации кислорода в атмосфере. Насыщение поверхностного слоя океана углекислым газом из атмосферы вызвало его закисление. Погиб весь фитопланктон — базовый элемент пищевой цепи в океане. Из-за этого вымерли и другие морские животные.

Похожий эффект домино имел место и в наземных экосистемах. Резкое сокращение растительной массы отрицательно сказалось на выживаемости травоядных. От недостатка пищи в цепочке пострадали и плотоядные. В итоге исчезли все животные весом более 25 килограммов. Крупные представители фауны в наземных экосистемах вновь появились только спустя 15 миллионов лет после катастрофы.

Большинство ученых до сих пор сходились во мнении, что главным фактором наступления глобальной зимы стала сажа от пожаров, охвативших планету. Их свидетельство — тонкий слой углистого материала на границе мела и палеогена — находят по всему земному шару. Не последнюю роль в загрязнении атмосферы могли сыграть и аэрозольные частицы серы, и выбросы вулканического пепла. Геологические данные указывают на то, что в промежутке между 68 и 60 миллионами лет назад резко усилилась вулканическая активность. В это время на территории Индостана появились огромные лавовые поля — деканские траппы.

 Силикатную пыль, образовавшуюся при выбросе измельченных пород основания кратера, в качестве триггера глобального похолодания даже не рассматривали. Считали слишком тяжелой для того, чтобы оставаться в атмосфере долгое время и перемещаться по воздуху на большие расстояния. Однако результаты недавнего исследования говорят об обратном.

Бельгийские геологи под руководством Сема Берка Сенеля из Королевской обсерватории в Брюсселе вместе с коллегами из Нидерландов и США проанализировали состав и размер пылевидных частиц в осадочных отложениях участка Танис на юго-западе штата Северная Дакота в США. Здесь на поверхность выходят породы хорошо изученной формации Хелл-Крик. Возраст наиболее поздних отложений оценивается в 66,043 миллиона лет. Формация известна прежде всего большим количеством скелетов динозавров, беспозвоночных, рыб, рептилий, земноводных и ранних млекопитающих.

Участок Танис, расположенный в трех тысячах километров от кратера Чиксулуб, 66 миллионов лет назад представлял собой излучину реки, чье русло затопили волны цунами, вызванного ударом астероида. Послойная расшифровка комплекса осадочных пород позволила в деталях восстановить изменения, которые происходили в воздушной и водной среде сразу после катастрофического события.

Слои наполнены фрагментами растений, костей животных, обломочным мусором, силикатной пылью и микротектитами — мельчайшими кусочками оплавленного минерального стекла. Материал в отложениях участка Танис хаотично перемешан. Встречаются фрагменты растений, морских и пресноводных рыб, рептилий, перья птиц. При этом жабры рыб часто забиты песком и микротектитами, а обломки занимают вертикальное положение, и они не спрессованы. Это указывает на то, что их принес мощный турбулентный поток, который, очевидно, двигался от океана вверх по руслу древней реки. Высота волны, по оценкам ученых, достигала десяти метров.

Пыль важнее сажи

Прежде всего, авторы исследования установили, что силикатная пыль, образовавшаяся в результате удара Чиксулуба, очень мелкая. Размер ее зерен — от 0,8 до восьми микрометров. Это на один-два порядка меньше толщины человеческого волоса. Такая пыль может оставаться в воздухе до 15 лет и за это время несколько раз обогнуть земной шар. Моделирование показало, что выбросы пыли, наряду с сажей и серой, заблокировали фотосинтез почти на два года и привели к охлаждению поверхности Земли на 15 градусов Цельсия. Причем именно пыль сыграла ключевую роль. 

"Это первый случай, когда палеоклиматическое моделирование указывает на пыль как главный фактор установления двухлетнего периода подавления фотосинтетической активности и 15-20-летней зимы на всей планете", — отмечает доктор Сенель.

По уточненным расчетам, состав черной пелены, окутавшей Землю, примерно такой: 75 процентов — силикатная пыль, 24 — сера и только один процент — сажа. По утверждению ученых, соотношение обусловлено местом, на которое пришелся удар, — береговая часть полуострова Юкатан и часть прибрежной акватории.

Судьба жизни на Земле могла быть совсем другой, если бы астероид упал в другое место. Например, в океан: тогда никакой пыли бы не поднялось, сульфатные аэрозоли быстро развеялись, и экологической катастрофы не произошло. И наоборот, падение в центре одного из континентов было бы еще более губительным для всего живого.

Источник: РИА Новости

Полное прекращение выбросов парниковых газов вовсе не решит проблему глобального потепления. Температура продолжит свой рост по инерции еще как минимум тысячу лет, показывают расчеты американских климатологов.

Ученые из Вашингтонского университета (University of Washington, Сиэтл, США) аспирант Кайл Армор (Kyle Armour) и профессор Джерард Ро (Gerard Roe) построили модель, которая показала, что даже если выброс всех парниковых газов прекратится, то потепление не остановится, и температура воздуха на нашей планете продолжит расти как минимум тысячу лет. При самом оптимистичном сценарии температура снизится лишь на 0,56 °C. Напомним, что средняя температура по планете выросла с середины XIX века на 0,8 С, а в Северном полушарии эта цифра чуть больше, она составляет 0,8—1°C .

Естественно, добавляют ученые, рассчитывать на то, что выбросы парниковых газов внезапно прекратятся, нельзя. Задача перед учеными стояла совсем другая – выяснить, как климат Земли будет реагировать на такую ситуацию. «Climate commitment – этот термин используется для обозначения потепления, которое продолжает происходить в том случае, когда влияние деятельности человека прекращается. Это понятие очень важно для науки и для принятия политических решений в области сокращения выбросов парниковых газов. Оно определяет уровень минимальных климатических изменений, с которыми мы можем столкнуться», — пишут авторы исследования в статье «Climate commitment in an uncertain world», опубликованной в последнем номере журнала Geophysical Research Letters.

Аэрозоли смягчают потепление

Причин, почему потепление в любом случае продолжится, несколько. Прежде, всего, объясняют авторы, парниковые газы, однажды попав в атмосферу, остаются в ней тысячи лет. Другой важный фактор — аэрозоли. Это взвеси крошечных частиц жидкости или твердого вещества (соответственно, пар или дым). Аэрозоли могут быть природного происхождения (источники — морская соль, пыль, песок, вулканический пепел) или антропогенного (сульфаты, нитраты, частицы сажи, которые выбрасываются в воздух при сжигании ископаемого топлива). Климатологам известна способность аэрозолей влиять на климат – они могут смягчать парниковый эффект, отражая солнечные лучи.

Поэтому ситуация, при которой в атмосфере останутся лишь парниковые газы, а аэрозоли исчезнут (поскольку они «живут» меньше), очень неблагоприятная. Ведь в этом случае парниковые газы продолжат удерживать тепло, а смягчать его будет некому. «При остановке выбросов парниковых газов количество аэрозолей в атмосфере может резко сократится. Тогда мы увидим резкий рост температуры в течение нескольких десятилетий», — говорит Армор.

«Впрочем, это вовсе не аргумент в пользу того, что выбросы аэрозолей нужно поддерживать на высоком уровне. Наши расчеты лишь показывают, что простое сокращение выбросов или даже их полное прекращение проблему не решат. И чем дольше происходит выброс и накопление в атмосфере этих газов, тем ситуация становится хуже», — подводят итог ученые.

Источник: Infox.ru