В четырех европейских регионах были обнаружены идентичные свидетельства: десятки тысяч лет последовательных интенсивных возгораний. Ранее ученые не имели дела с палеонтологическими данными, указывающими на столь продолжительные и повторяющиеся события подобного рода. Авторы свежего исследования предложили объяснение этому явлению, однако оно содержит серьезные упущения.

Команда международных специалистов изучила пыльцевые зерна и споры возрастом приблизительно 200 миллионов лет, изъятые при бурении в четырех европейских локациях. Необычные цветовые изменения образцов были проверены посредством эксперимента с современными спорами. Это дало возможность установить причину этих изменений. Работу опубликовали в Nature Geoscience.

Приблизительно 201 миллион лет назад завершилось вымирание на границе триасового и юрского периодов. Несмотря на то, что это одно из пяти крупнейших массовых исчезновений живых организмов за всю фанерозойскую эру (последних полмиллиарда лет), многие аспекты этого события остаются не до конца понятыми. В частности, большинство исследователей связывают его с масштабным выбросом углекислого газа в результате вулканической активности в районе нынешней Атлантики. Однако значительные колебания уровня океана, которые были характерны для данного вымирания, трудно объяснить высоким содержанием CO2: при таком уровне ожидается сильный парниковый эффект и стабильно высокий уровень моря.

Аналогичные трудности возникают при изучении процессов исчезновения живых организмов на суше. Долгое время ученых ставил в тупик изменение окраски пыльцы растений и спор папоротников, наблюдаемое в отложениях периодов вымирания.

Авторы исследования использовали материалы, полученные во время бурения на территории Германии, Дании, Люксембурга и Великобритании – четырех европейских регионов. На момент 201 миллиона лет назад все эти точки находились вдоль лавразийского морского прохода и должны были характеризоваться умеренным прибрежным климатом, если учитывать условия того времени.

Во всех четырёх исследованных точках в отложениях, относящихся к периоду вымирания, присутствовали участки с заметной темноватостью пыльцы и спор папоротников. При этом образцы выше и ниже этого периода демонстрировали обычный цвет. Анализ показал, что потемнение коррелирует с остатками древесного угля и продуктами горения. После изучения под микроскопом более чем 13 тысяч образцов пыльцы и спор было установлено, что они приобрели темный оттенок вследствие интенсивных и регулярных пожаров, значительно превосходящих по масштабу все предшествующие или последующие.

Данное явление представляется весьма своеобразным. Возгорания в районах побережья не часто бывают повторяющимися, особенно во времена с более мягким климатом до появления человека. Как правило, чем теплее планета, тем больше на ней осадков, что препятствует возникновению масштабных пожаров. Напомним: за последние десятилетия в Африке участились резко сократилисьпожары вследствие увеличения продолжительности периодов дождей, что является закономерным следствием глобального потепления.

Тем не менее, ученые полагают, что причиной интенсивных пожаров, которые периодически возникали в течение 40-300 тысяч лет на стыке триаса и юры, стало именно изменение климата. Они подсчитали, что вулканические извержения той эпохи выбросили в атмосферу около 100 триллионов тонн углекислого газа, что должно было привести к повышению температуры на 5-10 градусов Цельсия. Согласно их гипотезе, после этого леса триасового периода преимущественно исчезли, а им на смену пришли папоротники. При высыхании они становились легковоспламеняющимся материалом.

К несчастью, авторы геологического исследования не учли некоторые существенные аспекты ботаники. Папоротниковые растения крайне чувствительны к дефициту влаги и сухому воздуху, а тем более – к их совместному воздействию. Это обусловлено особенностями строения этих растений, в частности листьев. Именно поэтому сегодня они редко встречаются за пределами мест с достаточным увлажнением, например, под пологом леса или в тропических зонах.

Если предположить, что исчезновение лесов триасового периода было вызвано неблагоприятными климатическими условиями, связанными с недостатком осадков, папоротники не смогли бы заселить эти территории: им просто не хватило бы влаги для нормального развития. После сильных пожаров они быстро погибали бы и не восстанавливались, поскольку для регенерации необходимы обильные осадки.

После каждого из последних трех массовых вымираний папоротники активно распространялись по планете. Это связано с их способностью выполнять роль растений-первопроходцев: они быстро растут и хорошо переносят бедные питательными веществами почвы. После исчезновения нептичьих динозавров 66 миллионов лет назад ими была практически полностью покрыта суша, пока разнообразие других видов флоры постепенно не восстановилось. Однако никаких свидетельств продолжительных периодов засухи после этого события обнаружено не было. Это вполне логично, поскольку в противном случае папоротникам распространяться было бы сложнее по сравнению с другими типами растений, более устойчивыми к недостатку влаги.

Для того чтобы запечатлеть изображение систематических возгораний в течение как минимум четырех десятилетий, папоротникам требовалось сочетание условий: достаточный уровень влажности и периодические периоды сухости. В условиях засухи надземные части растений погибают, однако подземная часть сохраняет жизнеспособность и быстро восстанавливается. Тем не менее, подобный нестабильный режим осадков, с его непредсказуемыми изменениями, редко встречается в действительно теплые времена.

Повышение средней температуры планеты приводит к существенной стабилизации климата и снижению годовых температурных колебаний. Ярким примером может служить современный экваториальный регион или периоды тепла палеоцен-эоценового термического максимума, произошедшие полсотни миллионов лет назад. В современном Порт-Морсби среднегодовые температуры практически не меняются из года в год, что редко наблюдается на высоких широтах.

В периоды значительного похолодания температурные колебания проявляются на графиках как пилообразный характер с выраженными и резкими изменениями годовой температуры. Подобные данные были получены при анализе кернов из Гренландии, относящихся к эпохе оледенения. Ранее Naked Science писал сообщал об установлении того факта, что пермское вымирание, которое ранее связывали с глобальным потеплением, на самом деле было вызвано резким похолоданием и сопутствующими изменениями уровня моря.