Опріснення океанів як причина вимирання морської фауни на рубежі пермі і тріасу
Два таких найсильніших кризи - один в кінці пермі, інший в кінці крейди.
Шукати причину в глобальні зміни навколишнього середовища, до яких багато груп організмів не змогли пристосуватися.
Перм, мабуть, була періодом різкої диференціації клімату, коли одні області були зайняті льодовиками, інші - пустелями. У пермі, очевидно, відбувалося отступаніе морів, які визволили значну частину континентальних шельфів. Таке отступаніе мало завдати великої шкоди мілководним тваринам у всьому світі. Шіндевольф припустив, що подібні кризи можуть бути обуshy-словлени факторами позаземного походження, такими, як коливання потоку космічної радіації, що впливає на земну поверхню.
Перм була незвичайним періодом геологіshy-чеський історії Землі, який вирізняється значним розширенням суші і різкою диференціацією клімату, що призвело до надзвичайно широкому накопиченню евапоритів. Коливання кліматичних умов безсумнівно безпосередньо викликали зміни наземної фауни.
Бёйрлен висунув ідею, що різкі зміни фауни на рубежі пермського і тріасового періодів викликані зменшенням солоності Світового океану. Чотири категорії:
1. тварини, які пережили свій розквіт до пермі, що існували як реліктові форми в пермі і не перейшли в мезозой. (Трилобіти, евріптеріди, бластоїдеї і т. Д).
2. Групи форм, що процвітали в пермському періоді, але потім різко скоротилися. Окремі гілки цих груп пережили кризу і в мезозої небудь існували як реліктові форми, або знову досягли розквіту.
3. Групи тварин, на яких криза не зробила значного впливу. (Пелециподи, гастроподи, вищі ракоподібні, риби).
4. Групи організмів, на яких криза зовсім не позначилася. (Чотириногі, комахи, павуки, скорпіони (всі - сухопутні форми).
Це і спонукало Бейрла припустити причину безперервного зменшення солоності океанів починаючи з другої половини пермі, яка досягла критичного мінімального значення десь на рубежі пермі і тріасу.
Стійкість аномальних умов. Відповідно до гіпотези Бейрла, криза не була раптовою катастрофою, але аномальним станом, яке, виникнувши, існувало деякий час, після чого відновилися нормальні умови.
По суті єдині форми, які місцями добре представлені в морських шарах нижнього тріасу - це двустворки, аммоноидеи, беззамкових брахиоподи і хрящові риби. Фауна і літологічні фації морських відкладень підстави тріасу свідчать про те, що на початку тріасового періоду встановилися якісь своєрідні і в той же час дивно однакові умови в морях всієї планети.
Причини зниження солоності. Пермотріасовий криза зумовлена аномальним складом морської води, які встановилися в пермі і поступово повернулися до норми в тріасі. Бёйрлен шукав основну причину зниження солоності в скороченні принесення солей в океани. Ми припускаємо, що зниження солоності пов`язано з осадженням величезної кількості евапоритів, який супроводжувався утворенням великих мас щільного расshy-сола, основна частина яких нагромаджується на абісальну ложе океану. В результаті цього процесу знижувалася солоність вод, циркулюючих в океані. Таким чином, океани помітно опріснювати під час інтенсівshy-шого осадження евапоритів, т. Е. В пермському періоді. Спеціально для тих, хто цікавиться
Сольовий і водний баланс океанів. Солоність океанів залежить від чотирьох змінних величин. З одного боку, від темпу надходження води і принесення солей, з іншого - від темпу спаду води і осадження солей.
Якщо вважати, що протягом фанерозою солоність океанів в цілому була постійною, то надходження і спад мали приблизно врівноважуватися. Тимчасове зменшення солоності могло здійснитися одним з трьох способів: 1) внаслідок зростання припливу води, 2) в результаті зменшення привноса солей і 3) завдяки більш інтенсивному осадженню солей.
Однак неправдоshy-подібно, щоб протягом пермі обсяг океанів виріс на 1/6, а саме такий обсяг потрібно для досягнення потрібного рівня солоності.
Зміни темпу надходження солей. Якщо з якої-небудь причини надходження солей зменшиться, а спад залишиться такою ж, солоність океанів повинна зменшитися. У пермі солей надходило порівняно мало, так як з аридних континентів Північної півкулі великих кількостей солі моря не отримували, а на континентах Південної півкулі, лише недавно вкритих льодом, було холодно, внаслідок чого денудация там не була інтенсивною.
Зміни темпу убутку солей. Пермі було відкладено більше гіпсів, Галіт і калійних солей, ніж в будь-який інший період. Це може бути пов`язано з особливостями пермського клімату, распоshy-ложением континентів (в сенсі займаних ними тоді широт), а також з тим, що утворилися герцинские гірські споруди перешкоджали приshy-носі атмосферної вологи в глиб континентів. Найімовірніше, що певну роль грали всі ці фактори, а також поступове зниження рівня моря щодо континентів (якщо не брати до уваги короткочасних коливань). Це зниження призвело до утворення континентальних замкнутих морів, де випаровування перевершувало приплив свіжої води, і таким чином в больshy-шом масштабі виникали басейни з розсолами.
Осадження солей. Незвично великий убутку солей, викликаної осадженням приміських евапоритів, явно недостатньо для необхідного зниження солоності океанов- фактично ця спад - лише другорядний додатковий фактор.
Акумуляція розсолів. В даний час досліджено процес осадження солей лише при накопshy-лення евапоритів. У різні періоди історії Землі концентрація розсолів морської води в басейнах з надмірною випаровуванням призводить не тільки до осадження евапоритів, а й до зворотному відтоку розсолів в океан, де вони утворюють стійкі скупчення на глибоководних глибинах.
В результаті може загинути фауна над деякими районами океанічного дна- може змінитися картина циркуляції океанських течій, а тим самим і клімат нарешті, може зменшитися солоність основного обсягу океанських вод, залучених в циркуляцію.
Вплив на солоність. Загальний обсяг розсолів, ізольованих в пермі, визначити нелегко.
Доля глибоководних розсолів. Історія будь-якого скупчення глибоководних розсолів, що живиться некотоshy-рим басейном з надмірною випаровуванням, ймовірно, починається з накоплеshy-ня лише трохи більше солоного і щільного розсолу, ніж звичайна морська вода. Коли басейн з надмірною випаровуванням стає більш замкнутим і починає постачати в океан більш концентровану ропу, то цей розсіл, досягаючи області глибоководної акумуляції, проникає під раніше утворився менш щільний розсіл. В результаті обсяг скупчень розсолів, накопичених на дні, поступово стає розшарованим від шару важкого концентрованого розсолу внизу до майже звичайної морської води вгорі. Змішання розсолу і звичайної морської води біля верхньої межі скупчення (завдяки дифузії і турбулентності) залучає солі в ціркуshy-ляцию океанських вод-проте той же змішання може викликати і збільшення обсягу скупчився розсолу, який набуває проміжну солеshy-ність. Таким чином, обсяг скупчення може рости не тільки за рахунок нових порцій розсолу, але і внаслідок його розведення. Якщо середня солеshy-ність таких скупчень розсолу досягала в кінці пермі 10%, їх загальний обсяг повинен був становити близько 1/20 всього обсягу океанів. Отже, вони повинні були займати великі площі на дні океану, над якими вже не могла існувати органічне життя.
Після кінця пермського періоду надходження розсолів в океан різко скоротилося - в основному, ймовірно, через загальне зниження рівня моря, в результаті чого басейни з надмірною випаровуванням виявилися повністю ізольованими від відкритого моря. Баланс глибоководних скупчень расshy-солов прийняв тоді прямо протилежний характер: спад розсолу в зв`язку з циркуляцією вод стала перевищувати нові надходження. Якийсь час обсяг скупчилися розсолів міг навіть зростати в зв`язку з їх розведенням, але солоність вод, залучених в циркуляцію, весь час зростала, і врешті-решт від скупчень розсолів нічого не залишилося. Дані по іскоshy-паєм фауні дозволяють вважати, що солоність води стала майже нормальshy-ної вже в середньому тріасі і цілком нормальною в норійського столітті пізнього тріасу.