Зачем нужна геология: краткая история прошлого и будущего нашей планеты

Примерно через полгода Тарджон в надежде получить хоть какую-то пользу от своего колоссального труда снова вытащил эти данные. Возможно, нашлось бы что-нибудь пригодное для короткого выступления на каком-нибудь научном семинаре. Он попытался исключить точки, которые казались ему аномалиями, но легче не стало. В отчаянии он решил перепроверить все свои образцы — на случай, если в первый раз произошла какая-то ошибка. Однако новые результаты совпадали с предыдущими: ошибок в его анализе не было, просто мать-природа возвела препятствия на пути к пониманию этих данных. Тогда у Тарджона появилась идея. Вместо того, чтобы использовать результаты для датирования образцов, он мог поступить наоборот. Возраст С-Т границы (93,5 миллиона лет) был уже хорошо известен, поэтому ученый мог вычислить, сколько осмия появилось в его образцах в результате радиоактивного распада за прошедшие 93,5 миллиона лет, и вычесть эту величину из измеренного им количества; разница позволила бы ему найти первоначальное соотношение изотопов в материале его образцов на момент осаждения. Поскольку почти весь осмий в отложениях берется из морской воды, то геохимик рассудил, что вычисленное таким образом соотношение будет близко к соотношению изотопов осмия в морской воде на момент ОАЕ.

Когда Тарджон провел такие расчеты, он немедленно понял, что натолкнулся на нечто важное. Он проводил измерения для образцов, соответствовавших интервалу черных сланцев, а также более старых и более молодых образцов, и его данные показали, что в самом начале ОАЕ ситуация с изотопами осмия в морской воде резко изменилась, а в конце ОАЕ вернулась к норме. И итальянские породы, и образцы океанского керна в 5500 километрах от Италии рассказывали одинаковую историю: по всему миру произошли резкие изменения в химическом составе морской воды (как минимум в отношении содержания осмия), и они совпали с ОАЕ.

В каком-то смысле изотопы похожи на отпечатки пальцев. Геохимики используют их почти так же, как детективы используют отпечатки пальцев на месте преступления: чтобы установить преступника. Рассуждения могут оказаться сложными, однако во многих случаях для однозначной идентификации какого-нибудь события или процесса можно использовать отношение между двумя конкретными изотопами. В предыдущей главе мы видели, как соотношение изотопов углерода использовалось для идентификации метана биологического происхождения в качестве источника углерода во время Великого потепления при ПЭТМ. Некоторые изотопы подходят для этого лучше других, и осмий тут особенно хорош, поскольку породы, образованные разным способом (например, породы континентальной коры и породы, образованные вулканизмом океанического дна), обеспечивают большую разницу в соотношении его изотопов. Оба эти источника добавляют осмий в океаны, а отношение изотопов осмия в морской воде будет зависеть от того, сколько осмия поступило в океан в результате выветривания континентальных пород, а сколько — в результате вулканической активности на дне океана. Резкий сдвиг, обнаруженный Тарджоном, показал, что в начале ОАЕ в океане резко возросло количество вулканического осмия.

Согласно данным Тарджона, на интервале образования черных сланцев вулканический осмий составлял 97 % всего содержащегося в океане осмия, в 30–50 раз больше, чем до этого события. Сегодня подводная вулканическая активность дает менее трети осмия в морской воде: большая его часть приходится на эрозию континентов. Тарджон не мог доказать, что вулканический осмий поступил из Карибской КМП, однако не существует никаких других явных кандидатов, которые могли бы объяснить эти данные.

Таким образом, работа Тарджона и Кризера устанавливает прямую связь между интенсивной вулканической деятельностью Карибской КМП и глобальным бескислородным состоянием океана, повсеместными вымираниями морских организмов и накоплением богатых органикой отложений на морском дне. Это создает прочный фундамент для идеи (до недавнего времени базировавшейся в основном на косвенных подтверждениях), что периодические вулканические излияния в крупных магматических провинциях сыграли значительную роль в истории Земли, включая инициацию мировых изменений климата и исчезновений организмов. Судя по имеющимся данным, самым важным аспектом КМП в этом отношении является большое количество углекислого газа, выделяющегося во время извержений. Это заключение важно, поскольку означает, что пласты осадочных пород, появившиеся во время этих периодов масштабного вулканизма, точно так же, как породы из интервала ПЭТМ, описанные в предыдущей главе, могут сохранить информацию о том, как реагировала наша планета в прошлом на быстрые изменения уровня парниковых газов в атмосфере.