Завершение мезозойской эры и начало кайнозойской (которая продолжается до сегодняшнего дня) отмечено массовым вымиранием. Тонкий слой иридия (характерного для астероидов, но отсутствующего на поверхности Земли) возрастом 66 миллионов лет обнаружен по всему миру. Это является основным аргументом в пользу того, что причиной вымирания стало катастрофическое столкновение.
В то же время датировка извержений Деканских траппов (исследования 2019 года: 1,2) предоставляет дополнительные доказательства тем, кто считает, что вымирание вызвано не только падением астероида, но и мощными вулканическими извержениями, произошедшими в близкие к этому времени.
Теперь исследовательская группа под руководством Лорен О’Коннор (Lauren K. O’Connor) из Манчестерского университета (Великобритания) проанализировала образцы лигнитов (разновидность бурого угля), найденные в районах Пирамид-Бьютт (Северная Дакота) и Уэст-Бижу (Колорадо), и обнаружила признаки кратковременного, но значительного похолодания на планете примерно 66 миллионов лет назад (около 30 тысяч лет перед массовым вымиранием).
Чтобы понять, как изменялись источники CO₂ в атмосфере Земли во время вымирания мел-палеогенового периода, ученые также измерили соотношение изотопов углерода. Результаты их исследования опубликованы в журнале Science Advances.
Напомним, лигниты — это ископаемое вещество, содержащее остатки органики и биомаркеры (так называемые brGDGT-липиды). С их помощью ученые могут определить температуру воздуха в рассматриваемый период.
Анализ отложений показал, что в течение последних 100 тысяч лет мелового периода температура в исследуемых областях постепенно увеличивалась на 3 °C. Эта тенденция, вероятно, связана с длительными выбросами CO₂ от извержений Деканских траппов, однако примерно за 30 тысяч лет до катастрофы произошло резкое похолодание на 2-5 °C, которое длилось менее 10 тысяч лет.
По времени это событие совпадает с «пиком» вулканической активности в Индии, когда в атмосферу попало значительное количество серы. Эта сера при интенсивных извержениях может превращаться в сульфатные аэрозоли, отражающие солнечное излучение и вызывающие временные похолодания.
Внезапное снижение температуры, однако, не совпало с массовым вымиранием и, как считают авторы исследования, произошло несколько тысяч лет ранее. В статье также указывается, что вулканическое похолодание вряд ли стало «главным виновником» исчезновения нептичьих динозавров и многих других организмов: когда температура вновь вернулась к прежним значениям, жизнь продолжала развиваться вплоть до падения астероида.
Хотя эти новые данные не опровергают влияние извержений Деканского троппа на массовое вымирание, они показывают, что кратковременное похолодание не стало решающим фактором. Более того, подобные кратковременные климатические изменения могли происходить и раньше, хотя «поймать» их в геологических записях сложно.
Ученые планируют исследовать более обширные пласты лигнитов, чтобы проследить все этапы климатической истории конца мела и понять, как изменения температуры повлияли на древние экосистемы.