2億3千万年前の火山活動に伴う生態系の変化が、恐竜の支配を可能にした

2億3千万年前の火山活動に伴う生態系の変化が、恐竜の支配を可能にした地球
©University of Birmingham

2億3,000万年以上前の大規模な火山噴火による環境変化と、恐竜の出現が重なっていたことが、新しい研究で明らかになりました。

三畳紀後期の「カーニアン多雨事象(CPE)1後期三畳紀のカーニアン期に約200万年間継続していた湿潤化現象である。」と呼ばれる時代には、地球全体の気温と湿度が上昇し、動植物の進化に大きな影響を与えました。

研究者らは、中国北部の済源盆地にある湖の堆積物と化石植物の記録を分析し、約2億3400万年前から2億3200万年前のCPEの「メガモンスーン」気候を含む重大な環境変化と火山活動のパルスとを照合しました。

バーミンガム大学の専門家を含む国際研究チームは、米国科学アカデミー紀要(PNAS)に研究成果を発表しました。

その結果、この時期には4つの異なる火山活動のイベントがあり、北米西部に残るウランゲリア大火成鉱州からの大規模な火山噴火が最も有力であることが明らかになりました。

バーミンガム大学地理・地球・環境科学部の古生物学・古環境学教授であるJason Hilton氏は、次のようにコメントしています。

「200万年の間に、世界の動植物は、海洋での選択的絶滅や、陸上での動植物の多様化など、大きな変化を遂げました。これらの出来事は、カーニアン多雨事象と呼ばれる顕著な降雨の期間と一致しています。私たちの研究では、中国北部の湖の詳細な記録から、この時代は実際には4つの異なる出来事に分解できることを示しています。それぞれの出来事は、大気中への膨大な二酸化炭素の放出を伴う強力な火山活動の個別のパルスによって引き起こされました。それぞれのイベントは、強力な火山活動と大気中への膨大な二酸化炭素の放出を伴う個別のパルスによって引き起こされ、地球の温度と湿度の上昇を引き起こしました。」

研究者たちは、火山噴火の各段階が、地球の炭素循環の大きな乱れ、より湿度の高い状態への大きな気候変化、酸素と動物の減少を伴う湖の深化と一致していることを発見しました。

同様の時期に、中央ヨーロッパ、東グリーンランド、モロッコ、北米、アルゼンチンなどで発生した地質学的事象を見ると、降雨量の増加に伴い、排水盆地が広範囲に拡大し、川や海ではなく、湖や沼に収束していったことがわかります。

バーミンガム大学地理・地球・環境科学部の上級講師であるSarah Greene博士は、「今回の結果は、大規模な火山噴火が複数の独立したパルスとして発生する可能性があることを示しており、地球の炭素循環を変化させ、気候や水文の混乱を引き起こし、進化のプロセスを促進する強力な能力を持っていることを示しています。」と、共著者として付け加えました。

同じくバーミンガム大学の古生物学者で、今回の研究には参加していないEmma Dunne博士は次のようにコメントしています。

「このような比較的長い期間の火山活動と環境変化は、陸上の動物に大きな影響を与えたでしょう。この時期、恐竜は多様化を始めたばかりで、この出来事がなければ、その後の1億5000万年に及ぶ生態系の支配には至らなかったと思われます。恐竜に加えて、地球史におけるこの驚くべき時期は、現代の針葉樹群の台頭にとっても重要であり、シダ植物、ワニ、カメ、昆虫、最初の哺乳類など、陸域の生態系や動植物の進化に大きな影響を与えました。」

研究チームは、中国北部の済源盆地にあるZJ-1ボアホール2ボアホールとは、地面などに垂直にボーリングで空けた穴。 試錐孔。 井戸や石油・石炭などの試掘、地質調査、地震計の設置、地中熱システムなどに用いられる。環境ビジネスオンラインの陸生堆積物を調査しました。

ウラン鉛ジルコン年代測定、高解像度ケモストラティグラフィ、古生物学的および堆積学的データを用いて、この地域の地球環境と北米の大規模な火山活動の同期性を関連付けたのです。

Published by University of Birmingham. Volcanically driven lacustrine ecosystem changes during the Carnian Pluvial Episode (Late Triassic), PNAS (2021). DOI: 10.1073/pnas.2109895118
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