Мы знаем, что массовые извержения вулканов происходили, поскольку мы все еще можем наблюдать гигантские лавовые потоки. Эти всплески вулканизма содержат характерную породу, которая называется базальтовой. Когда она остывает, она часто образует огромные блоки, напоминающие гигантские кристаллы поваренной соли. Потоки лавы настолько стремительны, что геологи называют их «базальтовое наводнение». Некоторые из этих огромных потоков могли извергаться даже под водой – например, как в случае с гигантским плато Кергелен в южной части Индийского океана – радикально изменяя химический состав океана и атмосферы. Огромные излияния лавы в районе, где теперь располагается Сибирь, в настоящее время считаются лучшим объяснением опустошительного пермско-триасового вымирания. Исследователи также винят вулканы в вымирании конца триасового периода. И все же не забывайте: мы расследуем очень, очень древнее преступление.
В регионе Декан, в современной Индии, есть огромная зона вулканических скал. Границами этого района служат восточное и западное побережья Индии и горы Виндхья на севере. Обнажения этих слоев породы напоминают лестничные ступени, поэтому геологи и воспользовались для их обозначения скандинавским словом трапп, обозначающим лестницы. В Деканских траппах можно найти несколько слоев породы, занимающих площадь в 500 тысяч квадратных метров (200 тысяч квадратных миль). В целом они включают в себя 1,2 кубических километра лавы. Судя по всему, это было совершенно ужасное извержение или даже серия извержений.
Между слоями застывшей лавы на плато Декан находятся осадочные слои, сформированные древними морями. Геологическая датировка этих слоев показывает, что появились они между 60 и 68 млн лет назад и что извержение или извержения достигли своего пика около 65 млн лет назад – примерно в то же время древних динозавров постигла их трагическая судьба.
Могли ли эти базальтовые наводнения иметь какое-то отношение к исчезновению древних динозавров? Некоторые геологи, такие как Герта Келлер из Принстонского университета, приводят тому убедительные доказательства. Проведя некоторые полевые исследования в области траппов плато Декан, она заявила: «Нам впервые удалось установить прямую связь между основной фазой Деканского магматизма и массовым вымиранием». Она имела в виду древних динозавров и др.
Изучая окаменелости в древних отложениях в районе Деканских траппов, Келлер обнаружила, что биоразнообразие фораминифер (обширный отряд водных одноклеточных микроорганизмов) заметно сократилось к моменту извержений. По-видимому, имели место и значительные местные вымирания. Мощные извержения вулканов, которые сформировали траппы Декана, видимо, испускали ядовитые газы, создавая огромные слои пыли в атмосфере; эти выбросы отражали солнечные лучи, вызывая тем самым некоторое охлаждение Земли. Во время других эпизодов вулканы выбрасывали тонны газов с тепличным эффектом, которые очень быстро накаляли планету. Вот такое принудительное изменение климата.
Даже менее разрушительные геологические изменения могли бы привести к истреблению жизни. Например, смещение континентов и изменение прибрежных линий могли вызвать серьезные колебания в глобальном климате. Судя по всему, именно это и случилось во время ордовикско-силурийского вымирания, когда большая часть Земли была частью единого суперконтинента, мигрировавшего к Южному полюсу. В этот период Земля охладилась, сформировались огромные ледники, уровень моря понизился, и множество обитателей океана остались на обмелевших берегах. И все же некоторые вымирания, похоже, происходили быстро, и не только в геологических масштабах, но и с точки зрения человека.
Итак, мы подошли ко второму вероятному виновнику крупных вымираний: астероиды. Если на Землю упадет астероид, все может измениться в мгновение ока. Такое событие могло спровоцировать вымирание К-Pg, когда все вокруг, судя по всему, изменилось слишком быстро, по крайней мере, для того, чтобы можно было объяснить эти изменения вулканической активностью – в конце концов, не она одна могла стать причиной произошедшего. Сегодня ученые сходятся во мнении, что основной причиной исчезновения древних динозавров стал десятикилометровый булыжник, поразивший нашу планету в районе современного мексиканского побережья. Результатом столкновения можно считать различимый и сегодня 180-километровый кратер по имени Чиксулуб (народы майя произносили это как «ЧИК-су-луб»), что означает «дьявольская блоха». Наверное, блохи тогда были ну очень уж злобными. Некоторые ранние вымирания, возможно, также были результатом встречи с астероидом или группой астероидов, угодивших, например, в океан и потому не оставивших для нас свидетельств о себе.
Однажды я повстречал Вальтера Альвареса, ученого, который разработал и отстоял теорию, согласно которой астероид стал причиной вымирания К-Pg. Мы чудно отобедали. Он очень содержательный и воодушевленный человек, увлеченный педагог. Он также обладает редкой способностью смотреть на мир и видеть то, что другие люди не видят. Тем самым он немного напоминает мне Дарвина. Уолтер и его отец, геолог Луис Альварес, предложили идею о столкновении с астероидом в 1980 году, в то время, когда большинство его коллег полагали, что столкновения не так уж важны для истории геологии. Такая теория вызвала множество споров. С тех пор она была тщательно изучена и оценена по достоинству. В настоящее время практически все ученые сходятся во мнении, что эта теория весьма разумна и правдоподобна.
Когда Земля еще находилась в стадии формирования, она состояла из расплавленных металлов и минералов, затем все тяжелые материалы опустились вглубь, к ядру планеты. В связи с этим геологи не ожидали, что могут встретить в скалах на поверхности Земли иридий – тяжелый элемент, атомное число 77. В принципе, они не ошибались. Когда совсем незначительное количество этого металла было обнаружено в горных породах, возраст которых составлял 66 млн лет, а значит, сформированных именно в период вымирания, Альварес рассудил, что он мог попасть туда из астероида, поскольку астероиды содержат большее количество иридия по сравнению с земной корой. Видимо, астероид ударил близ Чиксулуба и раскололся, разбросав вокруг свои обломки.
Независимо от того, куда падают большие астероиды, они вызывают кипение морей, выбрасывают в воздух пыль и кислотные соединения и, возможно, вызывают выработку углекислого газа, скапливающегося над скалами и наполняющего воздух, создавая мощный парниковый эффект, – все это в свою очередь может изменить климат в мире быстрее, чем живые организмы успеют к нему приспособиться. Мощный удар может вызвать огромные волны в океане и в атмосфере, что может изменить погоду по всему миру на длительный период. Возможно, астероиды также способствовали высвобождению внутренней тепловой энергии Земли, тем самым приводя в действие земные вулканы. Среди научного сообщества есть такая шутка – хотя это и не шутка, – что динозавры погибли, потому что у них не было федеральной космической программы, чтобы спасти себя от этого астероида.
Примечательно, что падения других крупных астероидов, видимо, не вызывали массовых вымираний. С Чиксулубом что-то было не так. Конечно, это было необычайно крупное столкновение, но в то же время астероид мог попросту угодить в геологически чувствительную область. Эти вулканы в Индии, вероятно, также имеют отношение ко всей этой истории. К тому моменту, когда астероид столкнулся с Землей, экосистемы планеты уже находились в стрессовом состоянии. Кстати, мы тоже должны извлечь из этого урок. Экосистемы могут реагировать очень быстро, и чем больше оскорблений мы им наносим, тем сложнее им сдержаться. Современная человеческая деятельность создает все больший экологический дисбаланс. Сколько живых организмов на Земле смогут выдержать это?
Важный урок следует извлечь из судьбы нашей соседки – Венеры. Эта планета очень напоминает Землю по размеру и составу, но температура ее поверхности составляет около 460°С – там даже жарче, чем в вашей духовке. Температура Венеры отличается от земной не потому, что Венера немного ближе к Солнцу. Нет, Венера горячее, прежде всего, потому, что в ее атмосфере полно двуокиси углерода – парникового газа, который удерживает солнечное тепло в атмосфере планеты. Венера является наглядным примером экстремального изменения климата: возможности существовать в этих запредельно высоких температурах для жизни, какой мы ее себе представляем, нет. Чтобы Земля стала такой же, как и Венера, в геологии и химии планеты должны произойти большие изменения. Но люди уже сейчас выбрасывают угрожающе много углекислого газа в атмосферу Земли, заставляя наш климат двигаться именно в этом направлении. Накапливание углерода в атмосфере представляет собой просто ужасающую перспективу для планеты. Не хотелось бы стать похожими на Венеру, даже на толику.
Мы знаем, что небольшое охлаждение может привести к массовым вымираниям; судя по всему, это и произошло во время ордовикско-силурийского вымирания. Очень важно, что даже резкие перепады климата, очевидно, во многом способствовали массовым вымираниям пермско-триасового периода и вымиранию К-Pg, а, возможно, еще и некоторым другим.
Промышленные выбросы человечества являются одним из факторов, приводящих к изменению нашей планеты, но он не единственный. Со скоростью, затмевающей масштабы «большой пятерки» древних вымираний, мы губим бесчисленное количество видов, уничтожая места их обитания. Мы заставляем бесчисленные виды мигрировать, менять свое местожительство, изгоняем их из привычных экологических ниш. Повышенное содержание углерода в воздухе задерживает солнечное тепло в атмосфере; углерод также проникает в океан, образуя угольную кислоту (как в безалкогольных напитках), которая только усугубляет надвигающиеся на нас проблемы. Проблема не только в том, что экосистемы меняются; в принципе, условия на Земле меняются на протяжении всего времени, что существует планета. Проблема в скорости, с которой мы провоцируем эти изменения. Это поезд, который со стремительной скоростью несет нас к шестому массовому вымиранию.