Катастрофические массовые вымирания животных, которые происходили несколько раз в истории Земли, могли быть связаны с губительным для растительности влиянием гиперсоленых озер и морей на состав атмосферы, пишет группа ученых из России, Германии, Австрии и ЮАР в статье, опубликованной в журнале "Доклады Академии наук".
Авторы статьи, Людвиг Вайсфлог (Ludwig Weissflog) из Центра исследования окружающей среды (Лейпциг, Германия), Николай Еланский из Института физики атмосферы РАН и их коллеги отмечают, что в истории Земли было несколько периодов массового вымирания живых организмов. Для их объяснения выдвигались самые разные гипотезы. Глобальное вымирание в период между пермским и триасовым периодом 250 миллионов лет назад, когда исчезло около 90% видов наземных животных и растений, связывали с извержением вулкана в Сибири, падением астероида, изменениями климата.
В своей работе ученые называют новую возможную причину вымирания в этот период - это "повышенная эмиссия летучих фитотоксичных галогеноуглеводородов из гиперсоленых озер и морей". Прежние исследования показали, что жизнедеятельность микроорганизмов в природных гиперсоленых озерах Каспийского региона и Южной Африки приводит к образованию летучих галогеноуглеводородов - хлороформа, трихлорэтилена, тетрахлорэтилена, метилхлороформа.
Суммарные выбросы этих веществ с поверхности каспийского залива Кара-Богаз-Гол - одного из самых соленых водоемов на планете - составляют около 116 тысяч тонн в год. А общая эмиссия из всех гиперсоленых озер может превосходить суммарные выбросы мировой промышленности. "В поздний пермский период сложились самые благоприятные условия для биогенного производства галогеноуглеводородов. В частности, в районе современной Европы образовалось гиперсоленое внутриматериковое мелководное море Цехштейн, площадью около 600 тысяч квадратных километров", - пишут ученые.
Это море находилось в центре материка Пангея примерно там, где сейчас находится Сахара. Из-за жаркого и сухого климата вода быстро испарялась и соль откладывалась со скоростью 10 сантиметров в год. Примерно такие же моря, вероятно, были и на территории современных Северной и Южной Америк. Расчеты показывают, что выбросы из моря Цехштейн хлороформа, трихлорэтилена и тетрахлорэтилена составляли около 1-2 миллиона тонн в год, что примерно в десять раз больше выбросов всей современной промышленности.
Активно выделявшиеся галогеноуглеводороды отравляли растительность, которая была особенно уязвима в условиях жаркого климата, и достигали стратосферы, что приводило к разрушению озонового слоя. Гибель и деградация растительности приводит к обезвоживанию почв, их засолению, росту концентрации парниковых газов, а в конечном счете к росту солености поверхностной воды и увеличению выбросов галогеноуглеводородов. Ученые отмечают, что присутствие этих веществ в атмосфере, скорее всего, не является единственной причиной массового вымирания, но оно могло инициировать этот процесс.
Возможное повторение
Климатические и химические процессы, которые вызвали массовое вымирание 250 миллионов лет назад, могут вновь сыграть свою роль и в наше время, когда вновь происходит колоссальное уменьшение биоразнообразия, связанное с деятельностью человека. "Скорость, с которой вступает в силу текущее массовое вымирание, выше в 1000 раз, чем было в доиндустриальную эпоху", - пишут исследователи.
Глобальное повышение температуры, учащение засух приводит к опустыниванию и увеличению числа гиперсоленых водоемов. Однако на данном этапе, когда срок наблюдений ограничивается несколькими десятилетиями, нет данных, из которых можно было бы заключить, как нынешние выбросы галогеноуглеводородов могут спровоцировать массовое вымирание живых организмов.
В своей работе ученые называют новую возможную причину вымирания в этот период - это "повышенная эмиссия летучих фитотоксичных галогеноуглеводородов из гиперсоленых озер и морей". Прежние исследования показали, что жизнедеятельность микроорганизмов в природных гиперсоленых озерах Каспийского региона и Южной Африки приводит к образованию летучих галогеноуглеводородов - хлороформа, трихлорэтилена, тетрахлорэтилена, метилхлороформа.
Суммарные выбросы этих веществ с поверхности каспийского залива Кара-Богаз-Гол - одного из самых соленых водоемов на планете - составляют около 116 тысяч тонн в год. А общая эмиссия из всех гиперсоленых озер может превосходить суммарные выбросы мировой промышленности. "В поздний пермский период сложились самые благоприятные условия для биогенного производства галогеноуглеводородов. В частности, в районе современной Европы образовалось гиперсоленое внутриматериковое мелководное море Цехштейн, площадью около 600 тысяч квадратных километров", - пишут ученые.
Это море находилось в центре материка Пангея примерно там, где сейчас находится Сахара. Из-за жаркого и сухого климата вода быстро испарялась и соль откладывалась со скоростью 10 сантиметров в год. Примерно такие же моря, вероятно, были и на территории современных Северной и Южной Америк. Расчеты показывают, что выбросы из моря Цехштейн хлороформа, трихлорэтилена и тетрахлорэтилена составляли около 1-2 миллиона тонн в год, что примерно в десять раз больше выбросов всей современной промышленности.
Активно выделявшиеся галогеноуглеводороды отравляли растительность, которая была особенно уязвима в условиях жаркого климата, и достигали стратосферы, что приводило к разрушению озонового слоя. Гибель и деградация растительности приводит к обезвоживанию почв, их засолению, росту концентрации парниковых газов, а в конечном счете к росту солености поверхностной воды и увеличению выбросов галогеноуглеводородов. Ученые отмечают, что присутствие этих веществ в атмосфере, скорее всего, не является единственной причиной массового вымирания, но оно могло инициировать этот процесс.
Возможное повторение
Климатические и химические процессы, которые вызвали массовое вымирание 250 миллионов лет назад, могут вновь сыграть свою роль и в наше время, когда вновь происходит колоссальное уменьшение биоразнообразия, связанное с деятельностью человека. "Скорость, с которой вступает в силу текущее массовое вымирание, выше в 1000 раз, чем было в доиндустриальную эпоху", - пишут исследователи.
Глобальное повышение температуры, учащение засух приводит к опустыниванию и увеличению числа гиперсоленых водоемов. Однако на данном этапе, когда срок наблюдений ограничивается несколькими десятилетиями, нет данных, из которых можно было бы заключить, как нынешние выбросы галогеноуглеводородов могут спровоцировать массовое вымирание живых организмов.