Природні екологічні катастрофи в геологічній історії Землі

Екологічна катастрофа необоротна зміна природних комплексів, пов’язана з масовою загибеллю живих організмів. Екологічна катастрофа може бути локальною і глобальною, природною і техногенною. Локальна екологічна катастрофа призводить до загибелі або серйозного порушення однієї або більше локальних екологічних систем. Локальні катастрофи це аварія на атомній станції, значний розлив нафти в водоймі, лісова пожежа, потрапляння отруйних промислових стоків в річкове русло. Вони час від часу відбуваються в силу несприятливих збігів тих чи інших обставин.

Глобальна екологічна катастрофа гіпотетична пригода, яке можливо в разі перевищення допустимої межі якимось зовнішнім чи внутрішнім впливом (або серією впливів) на глобальну екологічну систему біосферу. Глобальні катастрофи можуть знищити більшу частину життя на планеті, тому розглядаються найчастіше як вже трапилися в минулому або гіпотетичні в майбутньому (однієї з таких катастроф могла б стати, наприклад, «ядерна зима») [2].

Як відзначають в своїй роботі К. Ситник та В. Багнюк [6] про те, що за теорією катастроф, на клімат Землі та її біоту впродовж історії існування біосфери неодноразово впливали космічні і геологічні події: зіткнення планети з астероїдами чи кометами, зміни її осі обертання і магнітних полюсів, а також сонячна прецесія, радіаційні процеси, вулканізм, землетруси тощо. Так, після падіння на Землю великого астероїда близько 251,4 млн. років тому загинуло до 70% наземних тварин і 90% морських. Їхнє вимирання пояснюють раптовим розігрівом планети внаслідок випаровування величезної кількості води в атмосферу і парниковим ефектом (гіпотеза пароводяного купола). Вважають, що такий механізм глобального потепління в історії Землі спрацьовував не раз.

В 1986 році в своїй роботі М Будико, Г. Голіцин та Ю. Ізраель [1] описали механізм вимирання живих організмів при падінні метеоритних тіл з Космосу. Ці ж дослідники висловили гіпотезу про аерозольні кліматичні зміни, що спостерігаються при падінні космічних тіл. Слушною думкою вчених є про те, що падіння метеоритів призводило до викиду величезної кількості пилу, що знижувала прозорість атмосфери і зменшувала кількість надходження сонячної радіації на поверхню Землі. В результаті цього на невизначений час температура поверхні планети знижувалася на 5-10°С, знижувалася ефективність процесів фотосинтезу і все це призвело до зникнення окремих видів організмів. Метеоритні тілі в свою чергу, при проходженні через атмосферу руйнували озоновий шар, який рятує від проникнення згубного ультрафіолетового випромінювання на поверхню планети.

І. Резанов в своїх дослідженнях [4] зазначає, що на межі між крейдовим та палеогеновим періодами відбулась значна космічна катастрофа, а саме сталось падіння астероїда масою близько 15х10 18 г діаметром приблизно 10 км 66 млн. років тому. Також існує версія, що ця катастрофа могла бути пов’язана з несинхронним падінням декількох космічних тіл або великої комети, яка вибухнула при підході до Землі. В результаті утворилося кілька кратерів: в районі Червоного моря, на північному сході Донецького кряжу, в Північній Африці, Беринговому морі, на півострові Юкатан. У геологічних відкладах того часу фіксується підвищений вміст хімічного елементу іридію. Всі ці фактори вказують на те, що ця потужна космічна подія стала причиною екологічної катастрофи, яка призвела до масового вимирання флори та фауни, в тому числі динозаврів. Зазначена вище екологічна криза була названа «великим вимиранням», так як призвела до зникнення в мезозойську еру  18% родин і понад 45% видів живих організмів [4].

Так, згідно з гіпотезою Л. Альвареса згадана планетарна катастрофа була зумовлена ударом астероїда діаметром 1,5 км. Сліди його падіння знайдено в Мексиці (кратер Чиксулуб) [6]. Прихильник цієї C Capman [7] вважає, що за останні 500 млн. років сталося кілька зіткнень Землі з космічними тілами різних розмірів. C Capman, відзначає, що на сьогоднішній час серед відомих 2500 навколоземних астероїдів є потенційно небезпечні для нашої планети об’єкти [8].

Екологічні кризи на Землі також можуть бути викликані сонячними спалахами, які супроводжуються викидами радіовипромінювання і величезного потоку сонячних частинок. Як зазначає І. Солоп, процеси на Сонці мають певну періодичність. Встановлено періоди з 11-, 22-, 80-90-річною повторюваністю. Існують дані і про більш тривалі періоди повторюваності сонячних явищ. З варіаціями потоків сонячної енергії пов’язана зміна світимості Сонця і розвиток зледенінь на Землі [5]. Зледеніння можуть охоплювати всю територію планети і тривати кілька мільйонів років. Про це свідчать знахідки тилітів ‒ глинистих товщ з численними включеннями згорнутих уламків корінних порід, які могли утворитись в період зледенінь геологічної історії Землі.

В геологічній історії Землі відбувалась значна кількість зледеніть які т тій чи іншій мірі впливали на біосферу. Як відзначає В. Осипов [3], найперше Гуронське зледеніння було в нижньому протерозої 2.5-2.2 млрд. років тому, великі зледеніння відбувалися також в ордовіку (460-430 млн. років тому) і на кордоні карбонового і пермського періодів (310-260 млн. років тому), а на пізніх етапах розвитку планети ‒ в неогеновому і четвертинному періодах. В кінці олігоцену в Антарктиді зародилися гігантські крижані шапки, що збереглися до теперішнього часу. Чергування морен з флювіоглаціальними утвореннями свідчить про багаторазове наступання льодовиків в неоген-четвертинний час, які змінювалися більш теплими міжльодовиковими  епохами. З настанням заледеніння відбувалося знищення екосистем, загибель або міграція фауни. Однак в міжльодовикові епохи біота швидко відновлювалася і йшло формування нових екосистем.

В той же час, як зазначає В. Осипов, поряд з космічними і сонячними явищами екологічні кризи на Землі могли провокуватися внутрішньо-земними  процесами, перш за все спалахами вулканізму. В історії Землі встановлено кілька глобальних спалахів. Одна з них сталася на кордоні пермського та  тріасового періодів. З нею пов’язані помітна зміна фауни і вилив базальтових лав на великих територіях Центральної Сибіру, Північної Америки, півдня Китаю і Аппалачів. Виверження вулканів супроводжуються зміною газового складу атмосфери, її затемненням, підвищенням хмарності і зниженням надходження на Землю сонячної радіації, що викликає ефект «ядерної зими», відомому за своїми негативними впливами на біосферу [3].

Література

  1. Будыко М.И., Голицын Г.С., Израэль Ю.А. Глобальные климатические катастрофы. М.: Гидрометеоиздат, 1986. 159 с.
  2. Мороз С.А. Історія біосфери Землі. К.: «Заповіт», 1996. Т.2.  422 с.
  3. Осипов В.И. История природных катастроф на Земле. Вестник Российской академии наук. 2004. №11.  Т. 74.  С. 998-1005.
  4. Резанов И.А. Жизнь и космические катастрофы. М.: Агар, 2003. 240 с.
  5. Салоп Л.И. О связи оледенений и этапов быстрых изменений органического мира с космическими явлениями. Бюлл. МОИП. Геология, 1977. № 1. С. 5-32.
  6. Ситник К., Багнюк В. Біосфера і клімат: минуле, сьогодення і майбутнє. Вісник Національної академії наук України. 2006. № 9. С.3-20.
  7. Capman C.R. Impact of lethality and risks in today world: lessons for interpreting earth history.  Catastrophic events and mass extinctions: Impact and beyond / Ed. C. Koeberl, K.G. MacLeod: Boulder, Colorado. Geol. Soc. Amer.  P. 356-370.
  8. Capman C.R The hazard of near-Earth asteroid impacts on earth Clark R. Chapman. Earth and Planetary Science Letters 222. 2004. Р. 1-15. doi:10.1016/j.epsl.2004.03.004
Поділитись в:
  •  
  •  
  •  
  •  

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *