Детектив возрастом 113 млн лет: найден виновник гибели древних океанов

Детективная загадка возрастом 113 миллионов лет, наконец завершена. Ученые из Северо-Западного университета (США) раскрыли причину одного из крупнейших вымираний планктонных фораминифер в истории — крошечных раковинных организмов, регулирующих углеродный цикл Земли. Химические улики, запертые внутри микроскопических окаменелостей, доказали: виновником экологической катастрофы стало резкое закисление океана. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Причиной закисления вод древнего океана стала тектоническая активность на противоположном конце планеты. В начале мелового периода в южной части Индийского океана началось извержение плато Кергелен — гигантской магматической провинции размером с Западную Европу. Кергелен выбрасывал колоссальные объемы углекислого газа (CO2) напрямую в атмосферу.

Океаны интенсивно поглощали этот газ. Вступая в реакцию с водой, CO2 снижал уровень pH поверхностных слоев, превращая их в агрессивную кислую среду. В таких условиях концентрация карбонат-ионов — главного строительного материала для раковин планктона — резко упала. Организмы больше не могли формировать свои защитные экзоскелеты из карбоната кальция.

Чтобы доказать эту гипотезу, исследователи изучили сотни окаменелостей фораминифер, извлеченных из донных отложений Фолклендского плато в Южной Атлантике. Руководитель проекта Джонатан Чен вручную, тончайшей кисточкой, отделял песчинки-раковины древних организмов от осадочных пород.

Ключевым методом исследования стал изотопный анализ кальция. Когда фораминиферы строят раковины быстро и в благоприятных условиях, они сохраняют определенную пропорцию изотопов. Но при стрессе биокальцификация замедляется, и изотопный профиль сдвигается.

Данные показали аномальный, взрывной рост соотношения изотопов кальция именно в период вымирания. Раковины выживших видов стали миниатюрными и истонченными — планктон буквально растворялся заживо.

Долгое время ученые сомневались в гипотезе закисления, поскольку катастрофа обошла стороной фораминифер, обитавших на морском дне. Новое исследование объяснило этот феномен.

Так как CO2 поступал из атмосферы, удар пришелся на поверхностные воды, уничтожив планктон. Пока избыток углерода опускался на глубину, химические процессы в толще воды частично нейтрализовали его кислотность за счет естественной щелочности. Донные экосистемы закислились гораздо слабее и смогли адаптироваться.

Ученые подчеркивают: это открытие — не просто взгляд в прошлое, а наглядная модель того, как современный океан, поглощающий антропогенные выбросы CO2, может отреагировать на текущий климатический кризис.

252 млн лет назад: ученые окончательно назвали причину крупнейшего массового вымирания

Закисление океана 56 млн лет назад стало предупреждением о новом климатическом кризисе

Кривые раковины и древние отложения открыли тайны вымирания давностью в 90 млн лет

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX