Длительные дебаты о причинах массового вымирания в конце мелового периода обычно сосредотачиваются на двух событиях: интенсивном извержении Деканских траппов в Индии и падении метеорита на полуострове Юкатан (Мексика). Определение того, какое из этих событий оказало наиболее значительное влияние, затруднено из-за недостатка информации о резких температурных изменениях. Однако, благодаря анализу древних углистых отложений, найденных на территории США, исследователи установили, что примерно за 30 тысяч лет до вымирания нептичьих динозавров на Земле произошло кратковременное похолодание.
Массовое вымирание, положившее конец мезозойской эры и начавшее кайнозойскую (которая продолжается и сегодня), стало значимым событием в истории Земли. Глобальный слой иридия, характерного для астероидов и обычно отсутствующего на поверхности нашей планеты, датируемый возрастом 66 миллионов лет, обнаружен повсеместно. Этот факт является основным доказательством того, что причиной вымирания послужило столкновение с небесным телом.
В то же время исследования 2019 года позволили установить датировку извержений Деканских траппов: 1,2) приводит дополнительные доводы в пользу тех, кто полагает, что вымирание было вызвано не только падением астероида, но и крупными вулканическими извержениями, произошедшими примерно в тот же период.
Образцы были проанализированы исследовательской группой под руководством Лорен О’Коннор из Манчестерского университета (Великобритания лигнитов (исследование образцов бурого угля, добытых в районах Пирамид-Бьютт (Северная Дакота) и Уэст-Бижу (Колорадо), показало, что около 66 миллионов лет назад произошел эпизод кратковременного, но существенного похолодания климата Земли, примерно за 30 тысяч лет до глобального вымирания).
Для изучения изменений в источниках углекислого газа в земной атмосфере в период мел-палеогенового вымирания исследователи также определяли соотношение изотопов углерода. Полученные данные научной работы опубликованы в журнале Science Advances.
Лигниты – это ископаемые вещества, содержащие остатки органических соединений и биомаркеры, в частности, brGDGT-липиды. С их помощью исследователи могут определить температуру окружающей среды в изучаемый период.
Анализ отложений свидетельствует о том, что в течение последних 100 тысяч лет мелового периода температура в изучаемых регионах неуклонно росла на 3 °C. По всей видимости, эта закономерность обусловлена продолжительными выбросами CO₂ в результате извержений Деканских траппов. Однако, приблизительно за 30 тысяч лет до катастрофического события, наблюдалось внезапное понижение температуры на 2-5 °C, которое длилось не более 10 тысяч лет.
Событие произошло в период наиболее активного вулканизма в Индии, сопровождавшегося выбросом значительного количества серы в атмосферу. Эта сера, при интенсивных извержениях, может образовывать сульфатные аэрозоли, которые отражают солнечный свет и вызывают кратковременное понижение температуры.
Снижение температуры, однако, не стало причиной массового вымирания и, по мнению авторов исследования, произошло за несколько тысяч лет до него. В статье также отмечается, что вулканическое похолодание вряд ли можно считать основной причиной исчезновения нептичьих динозавров и многих других видов: после возвращения температуры к прежним значениям жизнь продолжала развиваться до столкновения с астероидом.
Несмотря на то, что новые данные не противоречат роли извержений Деканского троппа в массовом вымирании, они указывают на то, что кратковременное похолодание не было определяющим фактором. К тому же, подобные эпизодические изменения климата, вероятно, имели место и ранее, однако их выявление в геологических отложениях затруднено.
С целью реконструкции климатической истории конца мела и оценки воздействия температурных изменений на древние экосистемы, исследователи планируют изучить более толстые слои лигнитов.