Опреснение океанов как причина вымирания морской фауны на рубеже перми и триаса

Два таких сильнейших кризиса — один в конце перми, другой в конце мела.

Искать причину в глобальных изменениях окружающей среды, к которым многие группы организмов не смогли приспособиться.

Пермь, видимо, была периодом резкой дифференциации климата, когда одни области были заняты ледниками, другие — пустынями. В перми, очевидно, происходило отступание морей, освободивших значительную часть континентальных шельфов. Такое отступание должно было нанести большой ущерб мелководным животным во всем мире. Шиндевольф предположил, что подобные кризисы могут быть обу­словлены факторами внеземного происхождения, такими, как колебания потока космической радиации, воздействующего на земную поверхность.

Пермь была необычным периодом геологи­ческой истории Земли, отличающимся значительным расширением суши и резкой дифференциацией климата, что привело к чрезвычайно широкому накоплению эвапоритов. Колебания климатических условий несомненно непосредственно вызывали изменения наземной фауны.

Бёйрлен выдвинул идею, что резкие изменения фауны на рубеже пермского и триасового периодов вызваны уменьшением солености Мирового океана. Четыре категории:

1. животные, пережившие свой расцвет до перми, существовавшие как реликтовые формы в перми и не перешедшие в мезозой. (трилобиты, эвриптериды, бластоидеи и т. д).

2.  Группы форм, процветавших в пермском периоде, но затем резко сократившихся. Отдельные ветви этих групп пережили кризис и в мезозое либо существовали как реликтовые формы, либо вновь достигли расцвета.

3.  Группы животных, на которых кризис не оказал значительного воздействия. (пелециподы, гастроподы, высшие ракообразные, рыбы).

4.  Группы организмов, на которых кризис совсем не отразился. (четвероногие, насекомые, пауки, скорпионы (все — сухопутные формы).

Это и побудило Бейрлена предположить причину непрерывного уменьшения солености океанов начиная со второй половины перми, которая достигла критического минимального значения где-то на рубеже перми и триаса.

Устойчивость аномальных условий. Согласно гипотезе Бейрлена, кризис был не внезапной катастрофой, но аномальным состоянием, которое, возникнув, существовало некоторое время, после чего восстановились нормальные условия.

По существу единственные формы, которые местами хорошо представлены в морских слоях нижнего триаса — это двустворки, аммоноидеи, беззамковые брахиоподы и хрящевые рыбы. Фауна и литологические фации морских отложений основания триаса свидетельствуют о том, что в начале триасового периода установились какие-то своеобразные и в то же время удивительно однообразные условия в морях всей планеты.

Причины снижения солености. Пермотриасовый кризис обусловлен аномальным составом морской воды, установившимся в перми и постепенно вернувшимся к норме в триасе. Бёйрлен искал основную причину понижения солености в сокращении приноса солей в океаны. Мы предполагаем, что снижение солености связано с осаждением огромного количества эвапоритов, сопровождавшимся образованием больших масс плотного рас­сола, основная часть которых скоплялась на абиссальном ложе океана. В результате этого процесса снижалась соленость вод, циркулирующих в океане. Таким образом, океаны заметно опреснялись во время интенсив­нейшего осаждения эвапоритов, т. е. в пермском периоде. Специально для тех, кто интересуется  продажей недвижимости в Марбелье ,предлагаем вашему вниманию интересный сайт marbella-property.ru. Здесь вы найдете интересные предложения  аренды и продажи  недвижимости любого уровня комфорта в различном ценовом диапазоне.

Величина снижения солености. В современных морях разнообразие фауны резко сокращается при снижении солености примерно до 30°/₀о головоногие моллюски, почти все иглокожие.

Солевой и водный баланс океанов. Соленость океанов зависит от четырех переменных величин. С одной стороны, от темпа поступления воды и приноса солей, с другой — от темпа убыли воды и осаждения солей.

Если считать, что в течение фанерозоя соленость океанов в целом была постоянной, то поступление и убыль должны были примерно уравновешиваться. Временное уменьшение солености могло осуществиться одним из трех способов: 1) вследствие возрастания притока воды, 2) в результате уменьшения привноса солей и 3) благодаря более интенсивному осаждению солей.

Однако неправдо­подобно, чтобы в течение перми объем океанов вырос на ¹/₆, а именно такой объем требуется для достижения нужного уровня солености.

Изменения темпа поступления солей. Если по какой-либо причине поступление солей уменьшится, а убыль останется такой же, соленость океанов должна уменьшиться. В перми солей поступало сравнительно мало, так как с аридных континентов Северного полушария больших количеств соли моря не получали, а на континентах Южного полушария, лишь недавно покрытых льдом, было холодно, вследствие чего денудация там не была интенсивной.

Изменения темпа убыли солей. Перми было отложено больше гипсов, галита и калийных солей, чем в любой другой период. Это может быть связано с особенностями пермского климата, распо­ложением континентов (в смысле занимаемых ими тогда широт), а также с тем, что образовавшиеся герцинские горные сооружения препятствовали при­носу атмосферной влаги в глубь континентов. Всего вероятнее, что известную роль играли все эти факторы, а также постепенное понижение уровня моря относительно континентов (если не считать кратковременных колебаний). Это понижение привело к образованию континентальных замкнутых морей, где испарение превосходило приток свежей воды, и таким образом в боль­шом масштабе возникали бассейны с рассолами.

Осаждение солей. Необычно большой убыли солей, вызванной осаждением пермских эвапоритов, явно недостаточно для требуемого понижения солености океанов; фактически эта убыль — лишь второстепенный дополнительный фактор.

Аккумуляция рассолов. В настоящее время исследован процесс осаждения солей лишь при накоп­лении эвапоритов. В различные периоды истории Земли концентрация рассолов морской воды в бассейнах с избыточным испарением приводит не только к осаждению эвапоритов, но и к обратному оттоку рассолов в океан, где они образуют устойчивые скопления на абиссальных глубинах.

В результате может погибнуть фауна над некоторыми районами океанического дна; может измениться картина циркуляции океанских течений, а тем самым и климат; наконец, может уменьшиться соленость основного объема океанских вод, вовлеченных в циркуляцию.

Влияние на соленость. Общий объем рассолов, изолированных в перми, определить нелегко.

Судьба глубоководных рассолов. История любого скопления глубоководных рассолов, питаемого некото­рым бассейном с избыточным испарением, вероятно, начинается с накопле­ния лишь немного более соленого и плотного рассола, чем обычная морская вода. Когда бассейн с избыточным испарением становится более замкнутым и начинает поставлять в океан более концентрированный рассол, то этот рассол, достигая области глубоководной аккумуляции, проникает под ранее образовавшийся менее плотный рассол. В результате объем скоплений рассолов, накопившихся на дне, постепенно становится расслоенным от слоя тяжелого концентрированного рассола внизу до почти обычной морской воды вверху. Смешение рассола и обычной морской воды у верхней границы скопления (благодаря диффузии и турбулентности) вовлекает соли в цирку­ляцию океанских вод; однако то же смешение может вызвать и увеличение объема скопившегося рассола, который приобретает промежуточную соле­ность. Таким образом, объем скопления может расти не только за счет новых порций рассола, но и вследствие его разбавления. Если средняя соле­ность таких скоплений рассола достигала в конце перми 10%, их общий объем должен был составлять около ¹/₂₀ всего объема океанов. Следовательно, они должны были занимать большие площади на дне океана, над которыми уже не могла существовать органическая жизнь.

После конца пермского периода поступление рассолов в океан резко сократилось — в основном, вероятно, из-за общего снижения уровня моря, в результате чего бассейны с избыточным испарением оказались полностью изолированными от открытого моря. Баланс глубоководных скоплений рас­солов принял тогда прямо противоположный характер: убыль рассола в связи с циркуляцией вод стала превышать новые поступления. Какое-то время объем скопившихся рассолов мог даже возрастать в связи с их разбавлением, но соленость вод, вовлеченных в циркуляцию, все время возрастала, и в конце концов от скоплений рассолов ничего не осталось. Данные по иско­паемой фауне позволяют считать, что соленость воды стала почти нормаль­ной уже в среднем триасе и полностью нормальной в норийском веке позднего триаса.