28 марта, 2024

hleb

Находите все последние статьи и смотрите телешоу, репортажи и подкасты, связанные с Россией.

Геологи обнаруживают критический механизм убийства, стоящий за серией вымираний, длившихся 350 миллионов лет.

Геологи обнаруживают критический механизм убийства, стоящий за серией вымираний, длившихся 350 миллионов лет.

Формирование Баккенских сланцев позволило по-новому взглянуть на геологическую историю Земли, выявив ключевой триггер нескольких биотических кризисов в позднем девоне: эвксинию, или истощение кислорода, и распространение сероводорода в больших водоемах. Это исследование не только помогает понять прошлое Земли, но и предупреждает о возможных последствиях глобального потепления, таких как уменьшение разнообразия и увеличение скорости вымирания.

Крупный источник нефти в Северной Америке раскрывает информацию об одном из самых разрушительных массовых вымираний на планете.

Сланцевая формация Баккен, простирающаяся на 200 000 квадратных миль под некоторыми районами Канады и Северной Дакоты, в течение последних 70 лет была богатым источником нефти и природного газа для Северной Америки. Недавние открытия показали, что эти породы дают уникальное представление о сложной геологической истории нашей планеты.

Группа исследователей, состоящая из геологов из Университета Мэриленда, Университета Джорджа Мейсона и норвежской нефтегазовой компании Equinor, разработала новый подход к изучению ископаемой и биогеохимической информации, полученной из пластовых пород.

Используя этот метод, команда определила основную причину нескольких сходящихся биотических кризисов в течение позднего девонского периода примерно 350 миллионов лет назад: эвксиния, или истощение кислорода и распространение сероводорода в больших водоемах. Недавно опубликовано в журнале природаВыводы группы иллюстрируют связь между уровнем моря, климатом, химическим составом океана и биотурбацией.

Команда Bakken Shale анализирует образцы породы

Исследователи наблюдают и обсуждают образцы породы из сланцевой формации Баккен. Предоставлено: Алан Джей Кауфман.

«Впервые мы можем указать на конкретный механизм гибели, ответственный за серию важных биотических нарушений в конце девона», — сказал профессор геологии UMD Алан Джей Кауфман. «Раньше были и другие массовые вымирания, предположительно вызванные расширением сероводорода, но никто никогда всесторонне не изучал последствия этого механизма гибели в этот критический период в истории Земли».

По словам Кауфмана, поздний девонский период был «идеальным штормом» факторов, которые сыграли огромную роль в том, как выглядит Земля сегодня. Особый интерес в этом процессе представляли сосудистые растения и деревья; Распространяясь на суше, растения стабилизировали структуру почвы, помогали распространять питательные вещества в океане и добавляли кислород и водяной пар в атмосферу, вытягивая из нее углекислый газ.

Интродукция наземных растений, способных[{» attribute=»»>photosynthesis and transpiration stimulated the hydrological cycle, which kick-started the Earth’s capacity for more complex life as we know it today,” Kaufman said.

The Devonian Period ended around the same time the Bakken sediments accumulated, allowing the layers of organic-rich shale to ‘record’ the environmental conditions that occurred there. Because the Earth’s continents were flooded during that time, various sediments including black shale gradually accumulated in inland seas that formed within geological depressions like the Williston Basin, the preserved the Bakken formation.

Undergraduate laboratory assistant Tytrice Faison (B.S. ’22, geology)—who joined Kaufman’s lab after taking a course with him through the Carillon Communities living-learning program—prepared and analyzed more than 100 shale and carbonate samples taken from the formation. After analyzing the samples, Kaufman, Faison, and the rest of the Bakken team deciphered clear layers of sediment representing three key biotic crises known as the Annulata, Dasberg, and Hangenberg events, with the last crisis associated with one of the greatest mass extinctions in Earth history.

“We could see anoxic events distinctly marked by black shale and other geochemical deposits, which are likely linked to a series of rapid rises in sea level,” Kaufman explained. “We suspect that sea levels may have risen during the pulsed events due to the melting ice sheets around the South Pole at this time.”

Higher sea levels would have resulted in the flooding of interior continental margins, or the transitional region between oceanic and continental crusts. In these settings, high levels of nutrients, such as phosphorous and nitrogen, could have triggered algal blooms which create low oxygen zones in large bodies of water. These zones in turn would have increased toxic hydrogen sulfide right where most marine animals would have lived. Under those conditions, animals in the oceans and on land around the shoreline would have died during these late Devonian events.

The team’s research is not exclusive to global biotic disruptions from hundreds of millions of years ago. Kaufman suggests that their findings are not just applicable to the shallow inland seas of the Devonian Period, but perhaps also to the oceans of today affected by global warming. He compared the ocean’s circulatory system to a “conveyor belt” carrying nutrients, oxygen, and microorganisms from place to place.

“Cold, salty water develops in the North Atlantic region before it sinks and eventually makes its way to the Indian and Pacific Oceans, cycling around the globe. This oceanic jet stream helps to spread life-sustaining oxygen through the oceans,” Kaufman explained. “If that conveyor belt were to be slowed down due to global warming, parts of the ocean might be deprived of oxygen and potentially become euxinic.”

The collateral damage caused by global warming might then promote animal migration out of dead zones or put Earth on a path to decreased diversity and increased rates of extinction, he added.

“Our study helps us to understand several things about Earth’s growing pains across a critical transition from a world we would not recognize today to one we would find more familiar,” Kaufman said. “It provides evidence for a kill mechanism that may be general to many of the many mass extinctions that occurred in the past, but also explains the origin of a major source of oil and gas to the United States.”

Reference: “Basin-scale reconstruction of euxinia and Late Devonian mass extinctions” by Swapan K. Sahoo, Geoffrey J. Gilleaudeau, Kathleen Wilson, Bruce Hart, Ben D. Barnes, Tytrice Faison, Andrew R. Bowman, Toti E. Larson and Alan J. Kaufman, 8 March 2023, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-023-05716-2

The study was funded by Equinor.

READ  Спутники Starlink мешают изображениям астрономов