Читать книгу "Осознание времени. Прошлое и будущее Земли глазами геолога - Маршия Бьорнеруд"

Помимо мел-палеогенового катаклизма, другие массовые вымирания в хронологическом порядке включают: (1) ордовикско-силурийское, в конце ордовикского периода, около 440 млн лет назад, ставшее первым крупным сокращением видов после кембрийского взрыва, (2) пара близко расположенных вымираний в конце девонского периода, примерно 365 млн лет назад, когда макроскопические организмы начали осваивать сушу, (3) «холокост» в конце пермского периода, 250 млн лет назад, крупнейшее из всех массовых вымираний, которое Джон Филлипс метко обозначил как конец палеозойской эры древней жизни, и (4) триасово-юрское вымирание, еще один жестокий удар по биосфере, нанесенный всего через 50 млн лет после пермского катаклизма. В зависимости от того, как измерять масштабы этих массовых убийств (по количеству уничтоженных видов, родов или семейств), вымирание в конце мела, в том числе и динозавров, занимает всего лишь четвертое или пятое место.

Хотя эти бедствия отличаются между собой в том, что касается обстоятельств и жертв, между ними есть разительное сходство (см. приложение III). Во-первых, все они, включая и мел-палеогеновое вымирание, сопровождались резким изменением климата и все, кроме девонских событий (когда произошло значительное остывание тропических морей), — быстрым потеплением. Во-вторых, все они были связаны с серьезными нарушениями углеродного цикла и изменением содержания углерода в атмосфере вследствие необычайно активного вулканизма (пермь, триас, мел) и/или из-за дисбаланса между секвестрацией углерода биосферой и его высвобождением из накопленных углеводородов (ордовик, девон, пермь, триас). В-третьих, все это влекло за собой быстрые изменения в химическом составе морской воды, в том числе повышение ее кислотности, что пагубно отражалось на секретирующих кальцит организмах (пермь, триас, мел) и/или приводило к широкому распространению зон аноксии — мертвых зон с острой нехваткой кислорода, которые удушают почти все живое, кроме любящих серу бактерий (ордовик, девон, пермь). За каждым массовым вымиранием следовал период продолжительностью от сотен тысяч до миллионов лет, когда на Земле процветали только микробы, в то время как остальная часть биосферы пыталась оправиться от катаклизма и, образно говоря, встать на ноги (или вернуться в свои раковины). Эти катастрофы бросают вызов нашему тщеславному представлению о человеческом виде как о венце творения, триумфальной кульминации 3,5 млрд лет эволюции. Жизнь бесконечно изобретательна, непрерывно экспериментирует с новыми формами, но ее представление о прогрессе не всегда соответствует нашему. Для нас, млекопитающих, мел-палеогеновое вымирание стало счастливым событием, расчистившим нам путь в золотой век. Но, если посмотреть на историю биосферы с точки зрения прокариотов, а не многоклеточных организмов, то эти массовые катаклизмы превращаются в незначительные события, едва ли достойные упоминания. Даже сегодня прокариоты (бактерии и археи) составляют не менее 50 % всей биомассы на Земле[82]. Земная биосфера всегда была и остается «микрократией», в которой доминируют крошечные организмы. В условиях, когда более крупные и развитые формы жизни терпят неудачу, бесконечно приспособляющиеся микробы, эволюционные темпы которых измеряются месяцами, а не тысячелетиями, стремительно осваивают новую среду, возвращая себе многовековое господство над планетой.

Но, пожалуй, наиболее важное сходство состоит в том, что ни одно из массовых вымираний, даже относительно «чистый» мел-палеогеновый катаклизм, нельзя полностью списать на какую-либо одну причину: во всех них были замешаны быстрые изменения сразу в нескольких геологических системах, которые, в свою очередь, вызывали побочные эффекты в других. В некотором смысле это обнадеживает, так как означает, что для такой масштабной дестабилизации биосферы требуется «идеальный шторм» из множества сошедшихся факторов. Тревожит то, что многие из этих неблагоприятных факторов — парниковые газы, нарушение круговорота углерода, закисление океана и аноксия — уже присутствуют на нынешней Земле. И если надвигающаяся экологическая катастрофа действительно обусловлена сразу многими причинами, то это делает невозможным не только точные прогнозы, но и поиск «серебряной пули» — простого и быстрого решения.

История земной атмосферы напоминает нам, что небо над нашими головами — не единственное в своем роде и не вечное. Даже длительные периоды стабильности могут прерываться неожиданными катаклизмами, когда подспудно набиравший силу ветер перемен обрушивается на планету с захватывающей дух внезапностью и мощью (тающие на глазах ледники Шпицбергена — лишь малый тому пример). Ударные волны таких потрясений прокатываются по всем экосистемам на всех уровнях, нарушая устоявшиеся биогеохимические циклы. Организмы, слишком тесно связанные со старым миропорядком, массово погибают или вовсе исчезают с лица Земли, после чего бессмертные микробы принимаются неспешно наводить порядок и устанавливать новый свод правил для выживших. Играть с составом земной атмосферы — опасное дело: неуправляемые разрушительные силы могут материализоваться буквально из воздуха.

Глава 5. Великое ускорение

Уничтожать деревья может любой дурак: они не могут от вас убежать.

Джон Мьюр. Наши национальные парки

Нечаянные вандалы

В большинстве американских университетов, чтобы получить диплом геолога, вам нужно пройти обряд посвящения под названием «полевой лагерь». Традиционно этот обряд представляет собой шестинедельную экспедицию в один из западных штатов, который щедро наделен сложным рельефом и изобилием греющихся под солнцем обнаженных пород. Будущие геологи учатся наносить на карту пачки пород и минеральные залежи, составлять стратиграфические колонки, рисовать геологические разрезы и интерпретировать морфологию рельефа. В прежние времена полевой лагерь был суровым испытанием, призванным «сделать из мальчиков мужчин». К счастью, преподаватели Миннесотского университета, где я училась, придерживались более просвещенных взглядов на жизнь.

Хотя Миннесота и сама весьма интересна в геологическом отношении, наш полевой лагерь находился у подножия живописного горного хребта Савач в центральном Колорадо. Раз в неделю нам выделяли законный выходной, и в один из таких дней сладкой свободы мы с друзьями отправились в пеший поход в горы, чтобы исследовать старый пегматитовый рудник, о существовании которого мы случайно узнали. Пегматиты — экзотические магматические горные породы, которые славятся присутствием в них огромных кристаллов редких минералов разнообразной расцветки, а также все больше ценятся сегодня как источник редкоземельных элементов, используемых в высокотехнологичных батареях, мобильных телефонах и цифровых носителях информации. Пегматиты образуются на самом последнем этапе затвердевания некоторых гранитных магм, когда комбинация неполного остывания и высокого содержания магматических газов создает идеальные условия для формирования кристаллов, позволяя им расти во много раз быстрее, чем обычно. Нормальные кристаллы кварца или полевого шпата, образующиеся в магматической камере под вулканом, таким как Сент-Хеленс, неторопливо увеличиваются в размерах примерно на 0,6 см за столетие[83]. По сравнению с ними кристаллы пегматита можно сравнить с детенышами синих китов в минеральном мире, которые растут буквально как на дрожжах — на несколько сантиметров в год[84]. Несмотря на свою способность к быстрому росту, пегматиты встречаются довольно редко и по большому счету не являются возобновляемыми ресурсами. Целью нашего похода были залежи древнего пегматита, образовавшегося в мезопротерозойскую эру, не менее 1,5 млрд лет назад, задолго до появления современных Скалистых гор.