Динозаврам не повезло с местом падения астероида
Удар астероида привел к массовому вымиранию динозавров 66 миллионов лет назад только потому, что небесное тело упало на территорию, богатую углеводородами. В результате в атмосферу Земли выбросилось огромное количество сажи — столько вещества не могло образоваться при лесных пожарах. Если бы астероид попал в другое место, то последствия удара были бы гораздо менее значительными, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
Примерно 66 миллионов лет назад в Мексике упал гигантский метеорит, что привело к образованию 180-километрового кратера Чиксулуб. Настолько мощный удар должен был вызвать цунами высотой 50–100 метров, ушедшие далеко вглубь материков. Прошедшая по Земле высокотемпературная ударная волна и падение выброшенных пород в тысячах километров от изначальной точки вызвали лесные пожары по всему миру. В результате в атмосферу попало большое количество сажи и пыли, что привело к серьезным изменениям климата. Несколько лет поверхность Земли была закрыта от прямых солнечных лучей плотным облаком: температура на планете сильно упала, а растения стали вырабатывать меньше кислорода. Катастрофа привела к мел-палеогеновому вымиранию, во время которого исчезли три четверти известных видов животных, в том числе произошла массовая гибель динозавров, зоопланктона и другой фауны.
Прошлые работы ученых показали, что выбросы сажи достигли стратосферы — слоя атмосферы, располагающегося на высоте от 11 до 50 километров. Согласно расчетам, «высотная» сажа не могла образоваться при лесных пожарах — только из камней, которые в результате удара попадали в ближний космос (на расстояние около 100 километров от поверхности). Однако не все породы содержат достаточную для глобального похолодания концентрацию углеводородов и серы.
Японские ученые посчитали количество стратосферной сажи, которая бы образовалась при падении астероида. Они построили модель, в которой содержание углерода в породах на месте падения метеорита было разным. Взяв за основу пять разных количеств вещества — 20, 200, 500, 1500 и 2600 тераграммов (109 килограммов) — исследователи оценили влияние падения метеорита на климат Земли.
Выяснилось, что глобальное изменение климата могло произойти, только если метеорит упал в район, где содержание углерода в почве было высоким или очень высоким (230-590 тераграммов и 590-2300 тераграммов). В этом случае температура воздуха у поверхности упала бы на 10-18 градусов Цельсия, а количество осадков снизилось бы на 65-85 процентов. Если бы количество углеводорода на месте удара было бы меньше, то массового вымирания бы, по версии ученых, не произошло.
Вероятность падения метеорита на богатую углеродом территорию составляет 13 процентов — именно такая часть поверхности земли подходит под критерии модели. Если бы небесное тело ударило в область, где количество углерода было меньше, то флора и фауна могла пережить границу мел-палеогенового периода.
Другие работы говорят о том, что динозавры начали вымирать задолго — как минимум за 40 миллионов лет — до своего окончательного исчезновения. К концу мелового периода они утратили способность замещать вымирающие виды новыми. Однако господствующая теория говорит о том, что сажа сыграла решающую роль в исчезновении видов.
Кристина Уласович
Они могут дотянуться до глубоко залегающих резервов влаги
Во время экстремальной засухи лета 2018 года девственные леса Швеции оказались гораздо устойчивее вторичных лесов. Значение вегетационного индекса EVI2 для них меньше отличалось от усредненного за предыдущие 10 лет, чем у лесов, ранее подвергавшихся вырубкам. Это может быть связано с развитой корневой системой старых деревьев, которая способны добираться до глубоко залегающих резервов влаги, говорится в статье, опубликованной в журнале Environmental Research Letters. 60 процентов территории Швеции покрыто таежными лесами, большие площади которых вырубаются ради экспорта древесины. В результате разновозрастные леса, обладающие высоким биоразнообразием, замещаются одновозрастными насаждениями Pinus sylvestris (сосны обыкновенной) и Picea abies (ели европейской). И по распространению бореальных лесов, и по характеру землепользования Швеция очень похожа на Россию. На фоне глобального потепления все более частыми становятся засухи в высоких широтах, несущие угрозу таежным лесам. У ученых нет единого мнения об устойчивости девственных бореальных лесов к засухам. С одной стороны, в них растут старые и высокие деревья, и считается, что они более уязвимы к засушливым условиям. С другой стороны, в таких лесах не нарушен мохово-лишайниковый покров и присутствует валежник, а эти элементы лесных экосистем потенциально могут удерживать влагу. Ученые из Европейского космического агентства под руководством Джулики Вульф (Julika Wolf) исследовали состояние 348 первичных (девственных) лесов на территории Швеции во время экстремальной засухи лета 2018 года. Их отклик на засушливые условия с учетом топографии сравнивался с откликом окружающего их растительного покрова, сформированного вторичными лесами — теми, которые подвергались сплошным рубкам. Для этого авторы использовали спутниковые снимки Landsat, по которым рассчитывали вегетационный индекс EVI2. Оказалось, что в равных топографических условиях (положение на склоне или в низине, в прибрежной зоне или вдали от нее) первичные леса оказались гораздо более устойчивыми к засухам, чем вторичные. Значения EVI2 и различных статистических параметров в засушливых июле-сентябре 2018 года для них были близки к усредненным за предыдущие 10 лет нормальных условий. Ученые предположили, что важную роли в засухоустойчивости первичных лесов играют мощные корневые системы старых деревьев: они достигают резервов влаги, сосредоточенных в глубоких горизонтах. Ранее ученые выяснили, что в ближайшие десятилетия в Европе на фоне засух сосна Pinus sylvestris будет замещаться двумя видами дуба — Quercus pubescens и Quercus ilex. При этом высадка леса на 20 процентах неорошаемых земель Европы может помочь частично преодолеть последствия изменения климата и увеличить количество осадков в регионе на 7,6 процента.