卡尼期洪积事件
直轴:百万年前
卡尼期洪积事件(Carnian Pluvial Event,简称CPE)是发生在晚三叠世早期的卡尼期[3]的一场绵延200万年的全球气候变化时期,距今约2.34亿到2.32亿年前[4][5]。此时期的特征是来自高等植物的化石分子(正构烷烃)的碳稳定同位素(δ13C)和总有机碳中有大约4‰的负移[6] 。于牙形磷灰石中发现的氧稳定同位素(δ18O)的约1.5‰负移表明该时期出现了全球性的升温[7][8]。在卡尼期洪积事件期间,负责生产碳酸钙的生物发生了重大变化.[9][10][11]。在意大利南部的深水环境中观察到此时期碳酸盐沉淀发生了停止,原因可能为碳酸盐补偿深度(CCD)升高[12]。
这个时期是生物种类发生重大更替的时期,生物的进化向前迈进了一大步,菊石、牙形石、苔藓虫和海百合的灭绝率在此时期增高[3],恐龙和哺乳形类在这个时期之后开始出现[4][6][13]。
气候
卡尼期洪积事件中的地球明显变得更加潮湿,三叠纪晚期的干旱气候在卡尼期洪积事件到来后也迎来了中断。 卡尼期洪积事件期间降雨增加的证据是:
一、该时期的土壤表现出了热带潮湿气候的典型特征,即为有机土及潮土;
二、该时期的植被特征为更适合潮湿气候的吸湿性孢粉学;
四、琥珀在该时期地质层中的广泛存在。
然而,潮湿的气候在这个时期依然会被干燥的气候周期性地打断。
对牙形磷灰石进行的氧同位素分析显示该时期出现了大约1.5‰的负移。 负δ18- O偏移表明CPE期间全球平均气温上升了约3至4 °C。由于过大的注水量,在该时期海水盐度出现了分布不均的现象。
对生物的影响
卡尼期洪积事件使牙形石、菊石、苔藓虫、绿藻门遭受了毁灭性的打击,导致这些生物在该时期数目锐减。但主要还是来源于其他生物如恐龙、珊瑚和海百合对己方生态位的冲击。
恐龙:已知最古老的恐龙之一(始盗龙属)的化石年龄可追溯到2.303亿至2.314亿年前。这一年龄与卡尼期洪积事件的结束年份非常相似(约2.309亿年前)。
钙质超微化石:第一批浮游藻类钙化发生在卡尼期洪积事件之后,可能是钙质双胞藻,即甲藻的钙质囊。
可能的事件原因
兰戈利亚火山爆发
一种假设认为,兰戈利亚(今加拿大西部)火山爆发是卡尼期洪积事件的导火索之一。火山爆发发生于2.34亿年前,产生了大量的二氧化碳,使得全球气候变暖,促使大气水循环加速,雨量激增。
辛梅利亚造山运动
根据另一种假设,“卡尼期洪积事件”是一种区域性气候扰动,主要在特提斯海西部可见,并且与辛梅利亚造山运动形成的新山脉有关,该造山运动是由该地区东部的北特提斯海分支关闭所致。新的山脉在劳拉西亚的南侧(现位于欧洲大陆)开始形成,而后如喜马拉雅山如今对印度洋所致的那般,在海洋和大陆之间保持了强烈的压力梯度,从而产生了季风。 因此,夏季季风被辛梅利亚山脉拦截,并因此产生了强降雨,从而解释了特提斯海西部沉积物向潮湿气候转变的原因[7][10]。
参考文献
- ^ McElwain, J. C.; Punyasena, S. W. Mass extinction events and the plant fossil record. Trends in Ecology & Evolution. 2007, 22 (10): 548–557. PMID 17919771. doi:10.1016/j.tree.2007.09.003.
- ^ Payne, J. L.; Lehrmann, D. J.; Wei, J.; Orchard, M. J.; Schrag, D. P.; Knoll, A. H. Large Perturbations of the Carbon Cycle During Recovery from the End-Permian Extinction. Science. 2004, 305 (5683): 506–9. PMID 15273391. doi:10.1126/science.1097023.
- ^ 3.0 3.1 Simms, M. J.; Ruffell, A. H. Synchroneity of climatic change and extinctions in the Late Triassic. Geology. 1989, 17 (3): 265–268. doi:10.1130/0091-7613(1989)017<0265:soccae>2.3.co;2.
- ^ 4.0 4.1 Furin, S.; Preto, N.; Rigo, M.; Roghi, G.; Gianolla, P.; Crowley, J.L.; Bowring, S.A. High-precision U-Pb zircon age from the Triassic of Italy: Implications for the Triassic time scale and the Carnian origin of calcareous nannoplankton, lepidosaurs, and dinosaurs. Geology. 2006, 34 (12): 1009–1012. doi:10.1130/g22967a.1.
- ^ Dal Corso, Jacopo; Bernardi, Massimo; Sun, Yadong; Song, Haijun; Seyfullah, Leyla J.; Preto, Nereo; Gianolla, Piero; Ruffell, Alastair; Kustatscher, Evelyn; Roghi, Guido; Merico, Agostino. Extinction and dawn of the modern world in the Carnian (Late Triassic). Science Advances. 2020, 6 (38): eaba0099. ISSN 2375-2548. PMC 7494334 . PMID 32938682. doi:10.1126/sciadv.aba0099 (英语).
- ^ 6.0 6.1 Dal Corso, J.; Mietto, P.; Newton, R.J.; Pancost, R.D.; Preto, N.; Roghi, G.; Wignall, P.B. Discovery of a major negative δ13C spike in the Carnian (Late Triassic) linked to the eruption of Wrangellia flood basalts. Geology. 2012, 40 (1): 79–82. doi:10.1130/g32473.1.
- ^ 7.0 7.1 Hornung, T.; Brandner, R.; Krystin, L.; Joachimski, M.M.; Keim, L. Multistratigraphic constrains in the NW Tethyan "Carnina Crisis". New Mexico Museum of Natural History and Science Bulletin. 2007, 41: 59–67.
- ^ Rigo, M.; Joachimski, M.M. Palaeoecology of Late Triassic conodonts: Constraints from oxygen isotopes in biogenic apatite. Acta Palaeontologica Polonica. 2010, 55 (3): 471–478. doi:10.4202/app.2009.0100 .
- ^ Keim, L.; Schlager, W. Quantitative compositional analysis of a Triassic carbonate platform (Southern Alps, Italy). Sedimentary Geology. 2001, 139 (3–4): 261–283. doi:10.1016/s0037-0738(00)00163-9.
- ^ 10.0 10.1 Hornung, T.; Krystin, L.; Brandner, R. A Tethys-wide mid-Carnian (Upper Triassic) carbonate productivity crisis: Evidence for the Alpine Reingraben Event from Spiti (Indian Himalaya)?. Journal of Asian Earth Sciences. 2007, 30 (2): 285–302. doi:10.1016/j.jseaes.2006.10.001.
- ^ Stefani, M.; Furin, S.; Gianolla, P. The changing climate framework and depositional dynamics of Triassic carbonate platforms from the Dolomites. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2010, 290 (1–4): 43–57. doi:10.1016/j.palaeo.2010.02.018.
- ^ Rigo, M.; Preto, N.; Roghi, G.; Tateo, F.; Mietto, P. A rise in the Carbonate Compensation Depth of western Tethys in the Carnian: deep-water evidence for the Carnian Pluvial Event. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2007, 246: 188–205. doi:10.1016/j.palaeo.2006.09.013.
- ^ Jones, M.E.H.; Anderson, C.L.; Hipsley, C.A.; Müller, J.; Evans, S.E.; Schoch, R. Integration of molecules and new fossils supports a Triassic origin for Lepidosauria (lizards, snakes, and tuatara). BMC Evolutionary Biology. 2013, 12: 208. PMC 4016551 . PMID 24063680. doi:10.1186/1471-2148-13-208.