Największe bestie, jakie stąpały po Ziemi, miały skromne początki. Pierwsze dinozaury były wielkości kota, czaiły się w cieniu, czekając na swoją chwilę. Ten moment nadszedł, gdy cztery główne impulsy aktywności wulkanicznej zmieniły klimat w geologicznym mgnieniu oka, powodując trwający 2 miliony lat okres deszczowy, który zbiegł się z dominacją dinozaurów, sugerują nowe badania.
Ślady znalezione w osadach zakopanych głęboko pod starożytnym jeziorem w Chinach łączą erupcje wulkanów z wahaniami klimatu i zmianami środowiskowymi, które stworzyły gorącą i wilgotną oazę obejmującą cały świat w środku gorącego i suchego okresu triasu, podają naukowcy w październiku. Podczas tego geologicznie krótkiego okresu deszczowego od 234 do 232 milionów lat temu, zwanego Wydarzeniem Pluwialnym w Krainie (CPE), dinozaury zaczęły ewoluować w ogromne i różnorodne stworzenia, które zdominowały krajobraz przez następne 166 milionów lat.
Wcześniejsze badania odnotowały skok globalnych temperatur, wilgotności i opadów w tym okresie, a także zmianę w życiu lądowym i morskim. Ale w tych badaniach brakowało szczegółów na temat tego, co spowodowało te zmiany, mówi Jason Hilton, paleobotanik z University of Birmingham w Anglii.
Tak więc Hilton i jego koledzy zwrócili się do kilkusetmetrowego rdzenia osadów dna jeziora pobranych z basenu Jiyuan w celu uzyskania odpowiedzi. Rdzeń zawierał cztery wyraźne warstwy osadów, które zawierały popiół wulkaniczny, datowany przez zespół na okres od 234 do 232 milionów lat temu, co odpowiada czasowi CPE. W tych warstwach zespół znalazł również rtęć, zastępującą erupcje wulkanów. „Rtęć dostała się do jeziora z mieszanki zanieczyszczeń atmosferycznych, popiołu wulkanicznego, a także została wypłukana z otaczającej ziemi, która miała podwyższony poziom rtęci z wulkanizmu” – mówi Hilton.
Dalsze dowody na związek między wulkanizmem a zmianami środowiskowymi podczas CPE pochodziły z odpowiednich warstw w jądrze, które wykazywały różne rodzaje węgla, co wskazuje na cztery masowe uwolnienia dwutlenku węgla do atmosfery. Wreszcie, mikroskamieniałości i pyłki zmieniły się w tym samym odcinku rdzenia, z gatunków preferujących bardziej suchy klimat na gatunki, które mają tendencję do wzrostu w ciepłym i wilgotnym klimacie.
Zrekonstruowana historia sugeruje, że impulsy wulkaniczne wprowadziły do atmosfery ogromne ilości CO₂, mówi współautor Jacopo Dal Corso, geolog z Uniwersytetu w Leeds w Anglii. To podniosło temperatury i zintensyfikowało cykl hydrologiczny, zwiększając opady deszczu i zwiększając spływ do jezior, mówi. W tym samym czasie rozwijały się rośliny lądowe, w których dominowała flora kochająca wilgoć. Gdy deszcze stworzyły wilgotne środowiska, żółwie, duże płazy zwane metopozaurydami – i dinozaurami – zaczęły się rozwijać.
Razem te zróżnicowane linie dowodowe pokazują, że Epizod Pluwii Karnijskiej był w rzeczywistości czterema odrębnymi impulsami znaczących zmian środowiskowych – każdy wywołany przez masywne erupcje wulkaniczne, mówi Dal Corso.
Dane dotyczące rtęci i węgla łącznie sugerują, że wzrost rtęci pochodził z „głównego źródła wulkanizmu, które było w stanie wpłynąć na globalny cykl węglowy”, a nie z lokalnych erupcji, pisze zespół. Ten wulkanizm prawdopodobnie pochodził z erupcji Wielkiej Prowincji Magmowej Wrangla w dzisiejszej Kolumbii Brytyjskiej i na Alasce, które wcześniej, ale słabo były powiązane z CPE. Jeśli to prawda, oznacza to, że erupcja Wranelli miała miejsce w postaci impulsów, a nie jednej ciągłej erupcji.
Ten artykuł to „pierwszy raz, kiedy dane dotyczące izotopów rtęci i węgla są tak dobrze skorelowane w całym odcinku pluwialnym karnii”, mówi Andrea Marzoli, petrolog magmowy z Uniwersytetu w Padwie we Włoszech, który badał Wranglię, ale nie był zaangażowany w te badania. „Autorzy przedstawiają mocny argument na rzecz wywołanych wulkanicznie globalnych impulsów zmiany klimatu”. Jednak, jak zauważa Marzoli, „powiązanie z Wrangellią jest nadal słabe, po prostu dlatego, że nie znamy wieku Wranelli”.
Alastair Ruffell, geolog sądowy z Queen’s University Belfast w Irlandii, który nie jest zaangażowany w to badanie, zgadza się z tym, mówiąc, że chciałby zobaczyć więcej dowodów na przyczynę i skutek między Wrangellią a zmianami środowiskowymi. Badanie to oferuje jedne z najlepszych danych proxy i danych ze źródeł naziemnych do tej pory, ale potrzeba więcej ziemskich zapisów CPE, mówi, aby „zrozumieć, jak to naprawdę wyglądało na ziemi”.
Zmiany klimatyczne oznaczały punkt zwrotny dla życia, które nie mogło się dostosować, a te grupy wymarły. Zwierzęta, takie jak dinozaury i rośliny, takie jak sagowce, mówi Ruffell, „czekały na skrzydłach”, aby wykorzystać swoją okazję. Podobny cykl aktywności wulkanicznej i zmian środowiskowych, który rozpoczął się około 184 milionów lat temu, mógł utorować drogę największym ze wszystkich dinozaurów, zauropodom o długich szyjach, do dominacji.
