Indsigt i klimaændringer under dinosaurernes oprindelse

Triasperioden, omkring 252 til 201 millioner år siden, var en tid med flygtige forandringer, især i et interval kendt som Carnian (omkring 237 til 227 millioner år siden). Tre dramatiske begivenheder fandt sted på Jorden:de første dinosaurer dukkede op, gigantiske vulkanudbrud kaldet Wrangellia store magmatiske provins spyede drivhusgasser ud, og klimaet skiftede pludselig til varmere, mere fugtige forhold, som forskerne kalder Carnian Pluvial Episode (CPE).

Nyligt arbejde tyder på, at Wrangellia-udbruddene forårsagede CPE, og at de resulterende klimaændringer kan have ansporet den tidlige diversificering af dinosaurer. Men manglen på præcise absolutte datoer for mange karniske sedimenter gør sammenligninger vanskelig. Derudover Der findes få detaljerede palæoklimatiske data for mange regioner uden for Europa, gør det uklart, om CPE virkelig var en global klimabegivenhed eller endegyldigt forbinder det med dinosaur-diversificering.

I en ny undersøgelse i tidsskriftet Gondwana forskning , en international gruppe ledet af Adriana Mancuso, en National Scientific and Technical Research Council (CONICET) forsker ved Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales i Mendoza, Argentina, viste, at CPE påvirkede den sydlige halvkugle, specielt Sydamerika, hvilket styrker sagen om, at det var en global klimabegivenhed. Undersøgelsen blev offentliggjort online den 15. juni, 2020.

"Der er rigeligt med trias, og specifikt Carnian, sten og fossiler i Sydamerika, og Argentina i særdeleshed, men indtil nu var der ingen palæoklimatiske undersøgelser, der endegyldigt kunne vise, at Carnian Pluvial Episode fandt sted på den sydlige halvkugle, " sagde Mancuso.

Holdet, som omfattede forskere ved University of Utah og Berkeley Geochronology Center, studeret karniske klipper i Los Rastros-formationen, som er bevaret i Ischigualasto-Villa Unión-bassinet i det nordvestlige Argentina. For første gang, holdet daterede præcist vulkansk aske, der var bevaret i søsedimenter, og sammensatte palæoklimaet på dette tidspunkt.

"Vores undersøgelse fokuserede på disse sten, fordi de havde den perfekte kombination af en god fossilregistrering, daterbare askelag, og rige klimadata bevaret i søsedimenter, " sagde Randall Irmis fra Natural History Museum of Utah og Department of Geology &Geophysics ved University of Utah.

For at datere askelaget, forskerne isolerede små nålelignende krystaller af zirkon, mineraler, der fungerer som tidskapsler. Når zirkon krystalliserer under et udbrud, det fanger grundstoffet uran i dets krystalstruktur, men inkorporerer aldrig bly. Ethvert bly, der er bevaret i krystallerne i dag, er et resultat af det radioaktive henfald af uran. Fordi forskerne kender denne henfaldshastighed, de kan måle forholdet mellem uran og bly i hver zirkonkrystal og beregne, hvor langt tilbage i tiden krystallerne er dannet. I nærværende undersøgelse, denne måling blev udført på et præcist massespektrometer ved Berkeley Geochronology Center.

Forskerne opnåede derefter palæoklimatiske data ved at se på detaljerede træk i sedimenterne - de typer af ler, der er bevaret, og kulstof- og oxygenisotoper i ferskvandskalkstenslag. Med disse målinger, forskerne estimerede temperaturen, fugtighed og tørhed og observerede et tydeligt interval af særligt varme og fugtige forhold. Baseret på den absolutte dato fra samme lag, de konkluderede, at det matchede i tid med CPE på den nordlige halvkugle. Ved at bruge en række forskellige analyser, de resulterende palæoklimatiske konklusioner var mere robuste end tidligere påstande fra en enkelt linje af beviser.

Dette varme/fugtige interval inkluderer også tilfældigt lag, der bevarer fossile fodspor fra tidlige dinosaurer eller deres nærmeste slægtninge.

"Vores undersøgelse tyder på, at udseendet af dinosaurer i Sydamerika kan være forbundet med CPE, men de data, der er tilgængelige på verdensplan, er stadig usikre. For at skabe en mere robust global forbindelse mellem CPE og dinosaur-diversifikation vil det kræve mange mere detaljerede undersøgelser af palæoklimaet med præcise aldre, som vi var i stand til at gøre for Los Rastros-formationen i Argentina, " konkluderede Mancuso.