Зачем нужна геология - Дуг МакДугалл
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Расчеты ученых показали, что такой сценарий вполне возможен: чтобы нарушить баланс, не потребовалось бы чересчур большого увеличения популяции глубоководных бактерий, производящих сероводород. В районах, где уже наблюдался умеренный апвеллинг (подъем глубинных вод на поверхность), насыщенная сероводородом вода поднималась, подавляла весь растворенный у поверхности кислород, и часть газа уходила в воздух. Камп с коллегами подсчитали, что даже если бы это происходило всего на десятой части от 1 % океанской поверхности, то в атмосферу попали бы колоссальные объемы сероводорода — в несколько тысяч раз больше, чем выделяется сейчас при обычной вулканической активности. В таких количествах он был бы токсичным для многих, если не для всех наземных организмов, и мог бы объяснить пермско-триасовое вымирание.
Наступили бы и другие последствия. Наличие такого количества сероводорода может заблокировать механизм, который обычно разрушает метан в атмосфере; тогда его концентрация будет быстро увеличиваться. Из-за большего количества метана усиливается парниковый эффект, а вместе с тем еще больше повышается температура. Поскольку токсичность сероводорода с увеличением температуры возрастает, то и его эффективность как агента вымирания тоже повышается. К этой и так безрадостной картине Камп с коллегами добавили еще один неприятный штрих: они отметили, что высокий уровень сероводорода в атмосфере разрушил бы озоновый слой, а без защитного экрана Землю бы залило опасное ультрафиолетовое излучение.
Но действительно ли реализовывались такие фантастично звучащие сценарии — океаны без жизненно важного кислорода, выбросы из морской воды токсичного газа, отравляющего животных и растения, ультрафиолет, затопляющий поверхность планеты? Как всегда, ответы нужно искать в летописи пород. Биомаркеры зеленых серобактерий подтверждают наличие в океанах сероводорода. Другие свидетельства более косвенны, но, похоже, подтверждают гипотезы Кампа и его коллег — если не во всех деталях, то хотя бы в целом.
Одну зацепку дает ископаемый планктон: его много, он быстро эволюционирует, и его можно с высоким разрешением проследить в разных слоях породы. На пермско-триасовой границе вымирание планктона, похоже, шло несколькими волнами, длившимися по несколько сотен тысяч лет. Это резко контрастирует с вымираниями на мел-палеогеновой границе, которые были по существу мгновенными в геологическом смысле. Также на продолжительность периода вымирания на пермско-триасовой границе указывают и останки наземных позвоночных, собранные из отложений озер и ручьев — хотя они гораздо более редкие, чем останки планктона. Такая схема демонстрирует нам медленно ухудшающуюся природную среду, в которой происходили отдельные случайные события — например, прорывы сероводорода из океана в атмосферу. Вероятной причиной был вулканизм в КМП, который длился примерно в течение миллиона лет, однако отдельные короткие катастрофические извержения отделяли друг от друга тысячи или даже десятки тысяч лет пониженной вулканической активности.
Но, пожалуй, самое убедительное доказательство — ископаемые споры наземных растений. До пермско-триасовой границы доминировали деревья, которые образовывали леса, однако во время вымирания они понесли тяжелые потери. Их место заняли более мелкие и примитивные растения, относящиеся к современным мхам. Споры, которые дают эти захватчики, очень стойкие и хорошо сохраняются в осадочных породах. Самое примечательное в этих спорах — то, что многие из них демонстрируют признаки мутаций, вызванных ультрафиолетовым излучением. Это говорит о том, что во время жизни этих растений озоновый слой был слабым или вовсе отсутствовал. Споры с такими изъянами можно обнаружить по всему миру в породах вблизи пермско-триасовой границы, а одно детальное исследование мелкозернистых осадочных пород из Гренландии показывает, что их количество меняется со временем: зафиксированы два пика, разделенные несколькими сотнями тысяч лет. Эта картина согласуется с продолжительным периодом вулканической деятельности в Сибирской КМП, когда наблюдались короткие интенсивные вспышки, инициировавшие выбросы сероводорода из океанов в атмосферу и уничтожение озонового слоя.
Накопленные данные из геологической летописи показывают, что нечто вроде предложенного Кампом и его коллегами странного сценария действительно могло реализоваться, а также подтверждают, что события в КМП могут иметь последствия для всей планеты несмотря на то, что сами они ограничены относительно небольшими территориями. Изложенные в этой главе факты, подтверждающие связь вымираний и КМП, также выделяют связующую нить, проходящую через многие страницы земной истории: важность парниковых газов (особенно двуокиси углерода) как основного фактора, вызывающего широкомасштабные изменения окружающей среды. Во многих случаях возрастающие уровни углекислого газа в атмосфере, по-видимому, достигали того уровня, когда сопутствующее глобальное потепление инициировало другие процессы-следствия, которые и были фактическими причинами крупномасштабных биологических вымираний. Хотя у нас есть только примерное представление о таких пороговых значениях, наилучшие современные оценки таковы: в начале этих кризисов содержание углекислого газа превышало современный уровень примерно в 2,5–5 раз. В каком-то смысле это утешает, поскольку с начала промышленной революции деятельность человека увеличила уровень двуокиси углерода в воздухе всего на треть. Если не появится новая КМП (что в краткосрочной перспективе маловероятно), потребуется много времени, чтобы добраться до реально опасных уровней.
Но так ли это на самом деле? Скорость выброса парниковых газов в атмосферу увеличивается, и без серьезных усилий по их сокращению может оказаться, что всего за несколько столетий мы достигнем того уровня, при котором происходили прошлые ОАЕ. Это не затронет нас или наших детей, но двести или триста лет — не такой уж большой срок для человечества. Многие люди, которые родились сегодня, проживут треть или даже половину этого отрезка. Мы можем только надеяться, что суровые уроки геологического прошлого все же заставят нас действовать, и наши потомки через несколько столетий не обвинят нас в том, что мы направили планету на путь экологической катастрофы.
Глава 11
Беспокойные гиганты
До недавнего времени в небольших деревеньках на лесистых склонах горы Пинатубо на филиппинском острове Лусон жили люди племени аэта — потомки полукочевых охотников-собирателей. По их верованиям, в горе обитал верховный бог — Апо Маллари. Однако весной 1991 года бог забеспокоился, а в июне полностью пробудился — в стратосферу взметнулся пепел от второго по величине извержения двадцатого века. К счастью, большую часть аэта эвакуировали, а некоторые сами успели убежать. Однако для многих катастрофа означала потерю родины: их постройки и хозяйства были уничтожены, сами они рассеялись по низинам, некоторые оказались во временных лагерях, которые стали для них постоянным жильем. Для аэта — группы племен, существование которой как единого целого и так было шатким — извержение стало почти смертельным ударом.
Вулкан не отличался избирательностью в разрушениях. В 18 километрах
