Климат на границе мелового и палеогенового периодов

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис

Климат на границе мелового и палеогенового периодов, или на границе K-Pg, — один из важнейших научных вопросов в современной палеонтологии. Связан с вымиранием динозавров и других наземных и морских животных примерно 66—67 млн лет назад. Выдвинуто много теорий — падение астероида (кратер Чиксулуб), вулканизм и изменение уровня моря. В современной науке принято связывать эти события воедино, астероид мог спровоцировать глобальные извержения вулканов. Есть много спорных моментов о длительности этого периода после начала вымирания. Известно, по уровню изотопов углерода в фораминиферах, перед границей K-Pg, что океан колебался по своей биологической продуктивности, но она не останавливалась и как либо серьёзно не падала, колебания прослежены за 3 млн лет до границы вымирания. Но сразу после наступления границы K-Pg океаническая биосфера резко прекратилась на десятки тысяч лет, были опустошены наземные и морские экосистемы.[1][2][3]

Геологическая граница мел-палеогенового вымирания K-Pg

Слой наблюдается в виде тонкой полосы отложений возрастом 66 млн лет и обнаруживается по всей планете. Эта граница отмечает начало кайнозойской эры. Все окаменелые кости динозавров, их яйца и копролиты найдены строго ниже этой границы. Выше этой границы также не встречаются мозозавры, плезиозавры, птерозавры и многие виды растений, беспозвоночных. Содержание иридия в этом слое значительно выше, нежели в других слоях и в целом на планете Земля — превышение в 30 раз обнаружено в Италии, превышение в 160 раз обнаружено в Дании, Стивнс. О таком аномальном проценте иридия говорит либо астероидная версия, либо вулканическая, но в данный момент палеонтологи и геологи придерживаются сводной теории, где удар астероида затем спровоцировал извержения на планете.[4]

Окончание мелового периода, климат до границы K-Pg

Средние температуры планеты от 500 миллионов лет до наших дней.

Меловой период (145—66 млн лет назад) характеризуется как тёплый, климат отличался влажностью, на планете был высокий уровень моря, множество мелководных огромных по площади тёплых морей. При этом начиная с раннего мелового периода и следуя к его окончанию, климат неуклонно снижал среднюю температуру. Тропические пояса планеты были намного теплее в начале мелового и холоднее в конце. 70 миллионов лет назад Земля находилась в фазе потепления и высокой влажности. Содержание углекислого газа было выше в 2,5 раза чем сегодня.[5][6]

Выдвигалась гипотеза что дело в циркуляции океанических течений. В Атлантическом океане одно течение ушло на большую глубину, дошло до тропиков Атлантики и охладило его. Второе течение наоборот пришло на смену первому, это течение было теплее и оно согрело ещё сильнее Гренландию. В итоге часть Атлантики остывала, часть сильно прогревалась. В самом последнем веке мелового периода, маастрихтском, произошли важные события. Анализы стратиграфии, фауны и изотопов показали что около 70 миллионов лет назад показали бурный рост фораминиферы и в целом увеличилось видовое разнообразие на 43 %. Это совпало с похолоданием в поверхностных и придонных водах. Следом возросла продуктивность биологических систем, начало нарастать содержание углекислого газа, Средние температуры достигли 21—23 °C. И около 67 миллионов лет назад видовое богатство и продуктивность стали снижаться, температура поверхностных вод упала до 13 °C. В течение 500 000 лет случилось массовое вымирание. За 200—400 тысяч лет до границы K-Pg вода в океане прогрелась на 3—4 °C, затем снова продолжила остывать на протяжении 100 000 лет. К моменту границы K-Pg и возможного удара астероида, исчезло 66 % видов.[7][8]

Климат на границе K-Pg

Температура и производительность флоры и фауны снизились. Это связывают с извержениями вулканов. С одной стороны возрос уровень углекислого газа до 2300 ppm, но скорее всего одновременно прогреванию Земли мешал пепел от извержений. Извержения сосредоточились главным образом в нынешних Деканских траппах в Индии.[9][8]

Климат начала палеогенового периода

Карта, показывающая циркумполярное течение.

Палеоцен, первая эпоха палеогена, начинается с фиксируемой границы K-Pg. Характеризуется полным вымиранием динозавров и появлением крупных млекопитающих. Начало палеоцена это прохладный климат, засушливый. Связан с пылью в атмосфере от извержений. Когда пыль осела, то во второй половине палеоцена температура значительно выросла, снова восстановились тропические пояса. Средняя температура составляла 23—29 °C. Это на 10—15 °C выше чем сегодня в этих же районах Земли. Меловой период был в целом влажным и жарким, значительно более тёплым чем сегодня. На протяжении уже 66 миллионов лет сохраняется тенденция к охлаждению планеты, это охлаждение прерывается краткими тёплыми периодами и затем снова идёт на спад. Теории связывают это с формированием кругового океанического течения вокруг Антарктиды, что сделало её изолированной от течений из тёплых регионов.[10][11]

В палеоцене полюса на Земле не имели льдов, климат был прохладным и умеренным. Северная Америка, Европа, Австралия, Южная Америка были тёплые и умеренные по климату. Среднее содержание углекислого газа 500 ppmV.[12][13]

Последствия

Больше всего пострадали животные и растения зависимые от солнечного света и фотосинтеза. Фитопланктон и растения не могли получать нужное количество энергии, фотосинтез почти полностью прекратился, началась гибель растений. Следом вымирали растительноядные дневные животные, затем вымирали дневные и ночные крупные и средние хищники. Вымерли многие виды моллюсков, включая аммониты. Считается что аммониты были основной пищей для мозазавров.

Среди животных вымирание относительно хорошо перенесли всеядные, насекомоядные и падальщики, так как падали и насекомых было много. Птицы и млекопитающие в этот период питались насекомыми, червями, улитками, а они в свою очередь умели есть детрит и любую доступную органику[14][15].

См. также

Примечания

  1. ↑ Taylor, Kyle W.R., Christopher J. Hollis, and Rich D. Pancost. Reconstructing Post Cretaceous/Paleogene Boundary Climate and Ecology at Mid-Waipara River and Branch Stream, New Zealand. // Berichte Geol.. — 2011. — Вып. 5. — P. 158. Архивировано 29 января 2022 года.
  2. ↑ P. Wilf, K. R. Johnson, B. T. Huber. Correlated terrestrial and marine evidence for global climate changes before mass extinction at the Cretaceous-Paleogene boundary (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences. — National Academy of Sciences, 2003-01-10. — Vol. 100, iss. 2. — P. 599—604. — ISSN 1091-6490 0027-8424, 1091-6490. — doi:10.1073/pnas.0234701100.
  3. ↑ The KT extinction. ucmp.berkeley.edu. Дата обращения: 6 мая 2020. Архивировано 27 ноября 2020 года.
  4. ↑ Contents // Life on a Young Planet: The First Three Billion Years of Evolution on Earth. — Princeton: Princeton University Press, 2015-12-31. — С. vii–viii. — ISBN 978-1-4008-6604-5.
  5. ↑ Kenneth Carpenter, David Dilkes, David B. Weishampel. The Dinosaurs of the Niobrara Chalk Formation (Upper Cretaceous, Kansas) (англ.) // Journal of Vertebrate Paleontology. — Society of Vertebrate Paleontology  (англ.) (рус., 1995-06-13. — Vol. 15, iss. 2. — P. 275—297. — ISSN 1937-2809 0272-4634, 1937-2809. — doi:10.1080/02724634.1995.10011230.
  6. ↑ Cretaceous Climate Tied to Ocean Circulation (англ.). Astrobiology Magazine (29 октября 2011). Дата обращения: 6 мая 2020. Архивировано 30 октября 2020 года.
  7. ↑ Liangquan Li, Gerta Keller. Maastrichtian climate, productivity and faunal turnovers in planktic foraminifera in South Atlantic DSDP sites 525A and 21 // Marine Micropaleontology. — 1998-02. — Т. 33, вып. 1—2. — С. 55—86. — ISSN 0377-8398. — doi:10.1016/s0377-8398(97)00027-3.
  8. ↑ 8,0 8,1 Lee Nordt, Stacy Atchley, Steve Dworkin. Terrestrial Evidence for Two Greenhouse Events in the Latest Cretaceous (англ.) // GSA Today. — 2003. — Vol. 13, iss. 12. — P. 4. — ISSN 1052-5173. — doi:10.1130/1052-5173(2003)013<4:teftge>2.0.co;2. Архивировано 21 июля 2012 года.
  9. ↑ Paleocene Climate. www.scotese.com. Дата обращения: 6 мая 2020. Архивировано 4 апреля 2019 года.
  10. ↑ B. D. A. Naafs, M. Rohrssen, G. N. Inglis, O. Lähteenoja, S. J. Feakins. High temperatures in the terrestrial mid-latitudes during the early Palaeogene // Nature Geoscience. — 2018-07-30. — Т. 11, вып. 10. — С. 766—771. — ISSN 1752-0908 1752-0894, 1752-0908. — doi:10.1038/s41561-018-0199-0.
  11. ↑ High energy physics. Progress report for the period July 1, 1996 to June 30, 1997. — Office of Scientific and Technical Information (OSTI), 1997-07-31.
  12. ↑ Wenchao Cao, Simon Williams, Nicolas Flament, Sabin Zahirovic, Christopher Scotese, Dietmar Müller. Paleolatitudinal distribution of lithologic indicators of climate in a paleogeographic framework. dx.doi.org (15 ноября 2017). Дата обращения: 6 мая 2020.
  13. ↑ McGill Professor Awarded Marcus Wallenberg Prize Mangroves Cope with Sea Level Rise by Increasing Soil Height Signs of Forests Adapting to Growing CO2 Levels LiDAR Best Practices Guide Available Brazil's Climate Investment Program Could China Lead in Saving Tropical Forests? // The Forestry Chronicle. — 2013-10. — Т. 89, вып. 05. — С. 588—592. — ISSN 1499-9315 0015-7546, 1499-9315. — doi:10.5558/tfc2013-109.
  14. ↑ N. MACLEOD, P. F. RAWSON, P. L. FOREY, F. T. BANNER, M. K. BOUDAGHER-FADEL. The Cretaceous-Tertiary biotic transition // Journal of the Geological Society  (англ.) (рус.. — Geological Society, 1997-03. — Т. 154, вып. 2. — С. 265—292. — ISSN 2041-479X 0016-7649, 2041-479X. — doi:10.1144/gsjgs.154.2.0265. Архивировано 4 декабря 2007 года.
  15. ↑ Peter M. Sheehan, Thor A. Hansen. Detritus feeding as a buffer to extinction at the end of the Cretaceous (англ.) // Geology. — 1986. — Vol. 14, iss. 10. — P. 868. — ISSN 0091-7613. — doi:10.1130/0091-7613(1986)14<868:dfaabt>2.0.co;2.
Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Климат_на_границе_мелового_и_палеогенового_периодов&oldid=12831216