Kæmpe vulkanudbrud forårsagede ikke klimaændringer og masseudryddelse for 140 millioner år siden

Masseudryddelser er tider i Jordens fortid, hvor store mængder af liv pludselig og katastrofalt døde. Disse er sket periodisk i løbet af de sidste 550 millioner år. De nøjagtige årsager til disse udryddelser er ikke fuldt ud forstået, men der ser ud til at være et bemærkelsesværdigt sammenfald mellem masseudryddelser og enorme vulkanudbrud, der danner store vulkanske provinser (LIP'er).

LIP'er er massive vulkaner, der producerer millioner af kubik kilometer basaltisk magma på meget kort tid. De er meget større i omfang end de berømte superudbrud - som Yellowstone caldera supervulkanen - som typisk frigiver mindre end 5, 000 kubik kilometer magma.

Magmaen fra LIP'er kan frigive nok gasser under udbrud, såsom kuldioxid (en drivhusgas) eller svovlbaserede forbindelser, at ændre klimaet. Disse klimaændringer påvirker igen oceanernes sammensætning og fører hurtigt til liv på jorden.

Mens enorme vulkanudbrud har været forbundet med masseudryddelser på Jorden, vores forskning viser, at en af ​​verdens største kendte LIP'er muligvis ikke har haft nogen indvirkning på klimaet eller forårsaget udryddelse. Inden vores undersøgelse, den præcise alder for LIP var ikke rigtig kendt; med vores forbedrede datasæt og højere præcisionsanalyse, vi var i stand til at vise, at disse ting ikke skete på samme tid.

Ikke kun udbrud

Forskning har også foreslået, at basalt fra LIP'er, der trænger ind i skorpen, kan varme op og ændre - metamorfose - sedimentære sten, der er rige på flygtige stoffer, forbindelser, der let fordamper. Denne metamorfisme kan frigive enorme mængder gasser som metan og svovldioxid fra sedimenterne, som også ændrer klimaet - hvilket fører til masseudryddelser.

Begge disse mekanismer har fået skylden for at forårsage klimaændringerne, hvilket resulterede i masseudryddelser. Imidlertid, der er også tilfælde af LIP'er, der ikke synes at forårsage masseudryddelser og også udryddelser, der ikke har nogen tilsyneladende LIP. Forholdet mellem disse enorme LIP -vulkanudbrud og masseudryddelser er muligvis ikke så klart som tidligere antaget. Adskillelse af de nøjagtig involverede mekanismer har været i fokus for talrige videnskabelige undersøgelser.

En ekstremt vigtig faktor at overveje er den nøjagtige alder af LIP i forhold til masseudryddelsen. Hvis klimaændringernes alder ændres, tilhørende masseudryddelse og LIP overlapper ikke, så er vulkanismen ikke årsagen.

Brasiliansk udbrud

For at undersøge, om en af ​​verdens største LIP'er forårsagede massive klimaændringer og en masseudryddelse, vores forskerhold genererede meget præcise aldre for Paraná-Etendeka LIP i Brasilien. Vi daterede mineralet zirkon, der krystalliserede i de udbrudte lavastrømme ved hjælp af U-Pb-systemet, så vi præcist kunne bestemme lavas udbrudsalder. Denne teknik producerer præcise og præcise aldre for LIP'er.

Talrige undersøgelser havde knyttet denne LIP til en masseudryddelse, der findes i havene. Det første, vi ville vide, var hvornår udbrudte denne LIP, og hvor længe. Når vi havde disse oplysninger, vi kunne afgøre, om det skete på nøjagtig samme tid som masseudryddelsen.

Vores undersøgelse fokuserede på Paraná Magmatic Province - den sydamerikanske del af LIP i Brasilien - som er langt den største, og producerede cirka en million kubik kilometer magma.

Da denne LIP brød ud, 140 millioner år siden, Sydamerika og Afrika var forbundet og var en del af Gondwana -superkontinentet. Denne LIP brød ud i Brasilien og Namibia, da begge disse områder var naboer før åbningen af ​​det sydlige Atlanterhav.

Mange undersøgelser har antydet, at denne LIP forårsagede globale klimaændringer, hvilket førte til en lille masseudryddelse og også en reduktion i iltkoncentrationen i havene. Denne periode kaldes den valanginske begivenhed.

Ingen miljøvirkninger

Vores forskning viser, at Paraná LIP brød ekstremt hurtigt ud, omkring en million år efter masseudryddelsen, og det er derfor usandsynligt, at det har været årsagen. Der er en ældre del af Paraná LIP, som vi ikke arbejdede på, som kunne have forårsaget den valanginske begivenhed. Men de fleste LIP'er bryder ud over en meget kort periode, så det er usandsynligt, at den ældre del er mere end en million år ældre end resten af ​​provinsen.

Vi arbejdede heller ikke på Etendeka -delen af ​​provinsen i Namibia. Denne del af provinsen er imidlertid ekstremt lille i forhold til den sydamerikanske del, og vi forventer, at det brød ud tilfældigt med Paraná, selvom det kan have fortsat med at bryde ud i længere tid (og derfor kan være yngre).

Vores undersøgelse af Paraná LIP viser, at udbrud af store mængder LIP -magma alene måske ikke er nok til at forårsage masseudryddelser. Det spørgsmål, der er tilbage, er, hvorfor dette enorme magmaudbrud næsten ikke havde nogen effekt på klimaet; vores teori er, at manglen på flygtige sedimenter omkring Paraná LIP betød, at der ikke blev frigivet ekstra flygtige stoffer på grund af metamorfisme under positioneringen, eller placering, af LIP. Måske metamorfismen af ​​sedimenter ved LIP magmas, og den frigivne gas forbundet med dette, er den vigtigste drivkraft for klimaændringer, der fører til masseudryddelser?

Jordens største masseudryddelse fandt sted i slutningen af ​​den permiske periode, sammenfaldende med udbruddet af de sibiriske fælder LIP. Denne LIP trængte ind i store flygtige rige sedimentære bassiner, som sandsynligvis forårsagede frigivelse af massive mængder flygtige forbindelser.

Vores resultater for Paraná LIP afhænger også af alderen på den valanginske begivenhed. I øjeblikket, aldersestimatet for denne begivenhed er baseret på cyklisk analyse af havsedimenter, men det er muligt, at med større præcision, vi kan finde det overlapper med Paraná LIP. Mens enorme vulkanudbrud har været forbundet med masseudryddelser på Jorden, vores forskning viser, at en af ​​verdens største kendte LIP'er muligvis ikke har haft nogen indvirkning på klimaet eller forårsaget udryddelse. Men for nu, det ser ud til, at Paraná LIP næsten ikke havde nogen miljøeffekt på vores planet.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.