Силурийская гипотеза

В начале событий (рис. 1 (c)) часто присутствует значительный отрицательный экскурс δ¹³C (как в случае ПЭТМ), за которым следует положительное восстановление во время самих событий, поскольку захоронение (лёгкого) органического углерода увеличивается и компенсирует его первоначальный выброс (Jenkyns, 2010; Kuhnt et al., 2011; Mutterlose et al., 2014; Naafs et al., 2016). Причины были связаны с формированием земной коры/тектонической активностью и усилили выброс CO₂ (или, возможно, CH₄), вызывая глобальное потепление (Jenkyns, 2010). Увеличение значений соотношения ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr и ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os в морской воде предполагает увеличенный поверхностный сток, большее поступление питательных веществ и, следовательно, более высокую продуктивность верхних слоёв океана (Jones, 2001). Возможные разрывы на некоторых отрезках ОАС-1a позволяют предположить о процессе растворения в верхних слоях океана (Bottini et al., 2015).

Среди других важных сдвигов в геохимических метках во время ОАС — значительно сниженные соотношения изотопов азота (δ¹⁵N), увеличение концентраций металлов (в том числе As, Bi, Cd, Co, Cr, Ni, V) (Jenkyns, 2010). Положительные сдвиги для изотопов серы наблюдаются для большинства ОАС, за любопытным исключением ОАС-1a, где этот сдвиг отрицательный (Turchyn et al., 2009).

Раннемезозойские и позднепалеозойские события

Начиная с девонского периода, случилось несколько крупных скачкообразных событий, оставивших свой след в континентальных разрезах. Последовательности изменений и всесторонний характер геохимических анализов в данном случае менее известны, чем для более поздних событий, отчасти из-за отсутствия существующих в наше время океанических осадочных отложений, но они были идентифицированы во множестве местонахождений и, предположительно, имеют глобальный характер.

Позднедевонское вымирание около 380–360 млн. лет назад было одним из пяти крупных массовых вымираний. Оно ассоциировано с чёрными сланцами и океанской аноксией (Algeo & Scheckler, 1998), и продолжалось от события Келлвассера (∼378 млн. лет назад) до Хангенбергского события на границе девона и карбона (359 млн. лет назад) (Brezinski et al., 2009; Vleeschouwer et al., 2013).

В позднем карбоне около 305 млн. лет назад исчезли влажные тропические леса Пангеи (Sahney et al., 2010). Это было связано с изменениями климата в сторону более сухого и прохладного и, возможно, со снижением содержания кислорода в атмосфере, которое привело к вымиранию некоторых представителей мегафауны.

Наконец, событие вымирания в конце перми (252 млн. лет назад), продолжавшееся около 60 тысяч лет, сопровождалось изначальным падением кривой соотношения изотопов углерода (− 5–7 ‰), существенным глобальным потеплением и масштабным исчезновением лесов и лесными пожарами (Krull & Retallack, 2000; Shen et al., 2011; Burgess et al., 2014) наряду с широкомасштабными океанскими аноксией и эвксинией (Wignall & Twitchett, 1996). Также отмечались предшествующие событию пики никеля (Ni) (Rothman et al., 2014).

Обсуждение и проверяемые гипотезы