Кембрий 1-2-3- мел, С, Са и металлы, учение Дарвина

Изменено: 10.10.2019 Posted on

Ниже мы представим кембрий — геологический период начала палеозоя и фанерозоя (541 ± 1 млн лет до 485,4 ± 1,9 млн лет назад, около 56 млн лет[1] и комплекс отложений горных пород его, называется кембрийской системой) как «1-й мел», мел как «2-й кембрий» (2К) и прогноз 3К, из простой химии на уровне средней школы (СШ).

Мел и Карбон — 2 естественных», химических названия на фоне остальных — случайно-исторических, как и «Кембрий» — связанный с нашей кембриджской школой (выделен в 1835 годуА. Седжвиком — выпускником Тринити-1К (формально от римского наименования Уэльса — лат.Cambria, как и девон, с Мурчисоном,- Силур, в 1840 году, Великая Девонская полемика границ с Каменноугольным предложили Девон), доказывавшим развитие жизни согласно учению Библии, катастрофизма и Лайеля (1830), учившим  Чарльза Дарвина (с- англ.р.Дарвин) и на HMS Beagle (1820), критикуя его теорию эволюции, как и Агассис и др.

Период цикла, между 1-2- Кембрием и Мелом — сотни миллионов лет (мегалет, Мл далее) и дает прогноз на них (3К-после Мела), необходимый, например, для поиска жизни и разума других планет и миров, астробиологии, вопросов нашего времени и места в Галактике (с оборотом, Гал-год 200 Мл), насколько человек и разум могут выйти и изменить  эти границы, геопериоды и циклы. Наша естественная основа для них — исторически сменившее аристотелевское в 18 веке понятие «Системы природы» — 3 царств Линнея — минералов, растений и животных, дает уравнение химии Лавуазье (1У далее: угле-воды +кисло-род = угле-кислота + вода, +тепло-род, обратно- ФС- свет), в современных символах Берцелиуса (СН2О) + О2 <=> СО22О +Е, в будущем, в № х.э. атомной теории (6 128) + 82 <=> 6 82 +128 +(kT/hv). Эти элементы №6-8 связаны с общими карб-гидр-окси-реакциями (световыми и темновыми), и через 4-й, азот (№7), как в цикле катализа и «нейтрализации» протонов и (нейтронизации Н звезд) Солнца, играющий роль органического основания, аминогрупп и аминокислот (АК, см.их код), с основой №+8=14-16 — кремния и серы и более тяжелых металлов Земли, с переходом №16-15-6 через генкод, замещение не-органических кислот и нуклеиновых, фосфорных — аминокислотами белков.

Это определяет и макромир, все био-, гео- и хроно-логии через комбинации частей- соединений, ред-окс- дыхания-фотосинтеза (1У), через поглощение СО2  и Т-парниковый эффект, чередование green — ice «химических» периодов — карбона и мела (оледенения из-за поглощения СО2  растениями и животными в скелетах, карбонатов-фосфатов позвоночных) в предыдущие циклы Вильсона, и до-кислородного мира, серы.

Это объясняет и что такое Кембрий -«взрыв» жизни — просто предыдущий «мел» — образование скелетов СаСО3, как и прогноз гео-времен, климата, ледникового периода. Главное его отличие от других циклов и «мела» — концентрация кислорода на основе предыдущих уже многоклеточных растений и их быстрого обновления уже многоклеточными грибами-животными (эдиакара-венда). Кислород связан с железом (№26) и другими переходными металлами — после кальция (№20), что и определяет развитие.

многоклеточные в кембрии «научились» строить минеральные скелеты, более сохраняемые (и в толщах пород), чем «мягко-телые» — эдиакарская фауна, хайнаньская и Доушаньтоэдиакарского периода конца протерозоя — не имевшие никаких скелетных образований. См.также Фауна сланцев Бёрджес и Кембрийский взрыв —

В начале этого периода в палеонтологической летописи появились все обладающие скелетами типы животных, известные в настоящее время, за исключением мшанок (в основном биота  морских), и трудноотносимые, даже виды известных типов, Рифостроящиеархеоциаты, существовавшие только в кембрии, и водоросли, выделяющие известь, появились коралловые полипы, головоногие моллюски и членистоногие — с господством  трилобитов (ближе к ракообразным, морских), гастропод, брахиопод, первые почвенные беспозвоночные — черви и многоножки.

Ордовик далее — время появления позвоночных, очевидно, означает переход кальция из карбонатов в фосфаты (вторичноротых). Замещение карбонат-фосфатов кальция, вероятно, после сульфатов, связано с биоэнергетикой, не только АТФ и аргинин-креатин-фосфатов, но и генкодом, с отличиями митохондрий и др. Животные поедают и как катализаторы ускоряют обновление растений, тканевых. Фотосинтез их производит угле-воды и кисло-род, но акцептором электронов Земли (лито-трофов — см.lithotrophs) больше является сера, фотосинтезирующиезеленые и пурпурные серные бактерии —  lithotrophs используют равно их элементарные формы, как бактерии и археи сероводород вместо воды в качестве доноров электронов и хемосинтеза, окисляя его до элементарной серы (S0, степень окисления 0). И современные вулканические жерла создают экосистему  гигантских трубчатых червей на основе сероводорода (с помощью бактерий) как пищи, для окисления, и сульфатредуцирующих бактерий с «сульфатным дыханием» вместо кислородного, восстанавливая до сульфидных и полу-окисленных соединений серы (как тиосульфаты-тионаты и изоэлектронные СН2-гомологам и -СООН полисульфиды и сульфиты). Известный всем запах кишечных газов (метеоризм) и продуктов выделения, гниения и разложения показывает значение этих соединений для нас, человека. Сера поглощается растениями, через корни из почвы, превращая сульфат через эфир с аденин-фосфатом, в сульфит-сульфид цистеина и других органических соединений серы  [6](SO42− → SO32− → H2S → цистеин → метионин), с особой ролью в геноме.

Гео-цикл означает далее, что мел — «2-й кембрий» (2К), 2-й «взрыв жизни» новых беспозвоночных животных — поглощения растений суши после «Карбона» (восстановления СО2 до 0-й степени окисления углерода-углеводов и углеводородов типа ароматических-лигнина как основы древесины, согласно 1У). Карбон поглощал СО2, создавая его дефицит для растений и похолодание. Конец карбона отмечают новые грибы — гнили (белые-черные), научившиеся использовать лигнин. Они и животные выделяли СО2 обратно, вызывая потепление, но взрыв питающихся растениями безпозвоночных вызвал поглощение его их скелетами, в МЕЛ. Это создало новый дефицит, конкуренцию за углерод и кальций и умножение сменивших карбонатный экзоскелет на фосфатный эндо- позвоночных.

Карбон — название углерода и периода его массового образования в геохронологии происходит от лат. carbō («уголь»). Уголь стал первым из используемых человеком видов ископаемого топлива и позволил совершить промышленную революцию, развитие металлургии, той же топливной- угольной, химической и других отраслей промышленности с современной технологией. Уголь, подобно нефти и газуполезное ископаемое, органическое вещество, подвергшееся медленному разложению под действием био- и геологии. Растительные остатки по степени преобразования и количеству углерода дают бурые угли (лигниты); каменные угли;  антрацитыграфиты (В западных странах классификация — лигниты, суб-битуминозные угли, битуминозные угли и т.д.). Сланцы в основном образовались 450 миллионов лет тому назад на дне моря из растительных и животных остатков.  Горючий сланец — каустобиолит, дает при сухой перегонке значительное количество смолы (близкой по составу к нефти), из минеральных (кальцитыдоломит, гидрослюды, монтмориллониткаолинитполевые шпатыкварцпирит и других) и органических частей (кероген, 10—30 % массы породы, при высоком качестве до 50—70 %) из био- и геохимически преобразованных простейших водорослей, сохранившим клеточное строение (талломоальгинит) или потерявшим его (коллоальгинит), с примесями из высших растений (витринит, фюзенит, липоидинит).

Ископаемые виды топлива содержат высокий процент углерода и включают ископаемый угольнефть и природный газ[5], образовались из отложений когда-то живших организмов под воздействием высокой температуры, давления и анаэробного разложения погребённых под слоем осадочных пород мёртвых организмов. Возраст организмов в зависимости от вида ископаемого топлива составляет, как правило, миллионы лет, а иногда превышает 650 миллионов лет[6]. Более 80 % нефти и газа, которые используются в настоящее время, сформировались в наслоениях, которые образовались в мезозое и в третичный период между 180 и 30 млн лет назад из морских микроорганизмов, накопившихся в виде осадочных пород на морском дне[7] (когда органические остатки ещё не полностью окислились, а углерод  и углеводород присутствовали в небольших количествах, покрылись осадками и с ростом температур и давления копились в пустотах скал).

Происхождения нефти и природного газа объясняют и образование аномальных месторождений, ближе Бертло и Менделееву (1876).

Около 43 500 миллиардов метрических тонн углерода это найденный надземный по сравнению с 1,845 млрд тонн в земной мантии и земной коре, но «ядро углерода довольно заперто», говорит Deep CarbonОбсерватория геолог Селина Суарес из Университета штата Арканзас в г.Фейетвилл. Мантийный углерод, с другой стороны, постоянно ускользает через вулканы и срединно-океанические хребты, и впадины обратно вниз с субпроводящими тектоническими плитами.

Как правило,” то, что [углерод] выходит, возвращается обратно», — говорит Суарес. Но анализ углерода в горных породах с разных времен в истории Земли выявил события, которые серьезно нарушили сбалансированный углеродный бюджет Земли. Среди этих катаклизмов был удар астероида Chicxulub, который, как полагают, уничтожил динозавров около 66 миллионов лет назад. В результате удара произошло испарение богатых углеродом горных пород, что привело к выбросу в атмосферу сотен миллиардов тонн двуокиси углерода ( SN: 11/2/17 ).

Другие катастрофы включают в себя несколько огромных извержений магмы, называемых крупными магматическими провинциями, каждая из которых охватывала до миллиона квадратных километров. Такие широко распространенные потоки лавы, которые могли бы высвобождать несколько миллиардов тонн углерода каждый год, когда они извергались, возможно, способствовали массовому вымиранию, такому как пермско-триасовое вымирание 252 миллиона лет назад ( SN: 5/6/11 ).

Сегодня, люди наполняют воздух углеродом с еще более высокой скоростью-около 10 миллиардов тонн в год год. Это примерно в 100 раз превышает текущие выбросы всех вулканических пород Земли регионы, от вулканических извержений так же как углерод пассивно протекая от почвы,озера и другие источники, говорит Тобиас Фишер, глубокая углеродная обсерватория вулканолог и геохимик из Университета Нью-Мексико в Альбукерке.

Мы уже это сделали наблюдаются далеко идущие последствия безудержных выбросов углекислого газа человеком SN: 9/25/19). Но изучая катастрофические выбросы углерода по всей Земле история может помочь нам предвидеть, как безудержное загрязнение углерода играет в ну и что дальше, говорит Суарес.

Используйте клавишу Shift с помощью клавиши Tab, чтобы вернуться на вкладку к входному запросу поиска.Используйте клавиши со стрелками вверх и вниз, чтобы исследовать.Используйте клавишу со стрелкой вправо, чтобы перейти в список.Используйте клавишу со стрелкой влево, чтобы вернуться к родительскому списку.Используйте клавишу tab для ввода текущего элемента списка.Используйте escape для выхода из меню.

СПРАВКА: из

Дэвид Берковичи  Происхождение всего От Большого взрыва до человеческой цивилизации (David Bercovici. The Origins of Everything in 100 Pages (More or Less)), как всё появилось. А НОН-ФИКШН», 2017

Глава 4. Континенты и строение Земли

Зная также окружность и радиус Земли,  рассчитанные еще древнегреческим философом Эратосфеном, мы можем вычислить массу нашей планеты, а также ее плотность и таким образом оценку ее состава. Средняя плотность около 5,5 г/см3, можно сравнить с плотностью воды (1 г/см3), или камешка на дороге (2–3 г/см3), или с большинством металлов,  около 10 г/см3 (железо — около 8 г/см3, золото — около 20 г/см3). Таким образом, Земля обладает большей плотностью, чем большинство горных пород, но она легче, чем большинство металлов, хотя выше, чем обычно, в глубине ее недр, где наблюдается экстремальное давление.

Массу других планет можно вычислить путем измерения того, как гравитация планеты влияет на движение проходящего рядом с ней спутника; например, мы можем взвесить Землю, зная орбитальный период Луны (лунный цикл) и расстояние до ее орбиты … о внутренних слоях и структуре планеты, наблюдая за осью вращения планеты, которая крутится подобно волчку (это явление называется прецессией). …есть ли в центре планеты плотное ядро. У Земли такое ядро есть, как и у большинства других планет земной группы, за исключением, вероятно, Луны, …горные породы, излитые в виде магмы из вулканов, информируют о химическом составе некоторых внутренних областей Земли…Благодаря сейсмологии мы смогли узнать о многих слоях, лежащих под поверхностью нашей планеты, но три из них наиболее примечательны: сравнительно тонкая кора, состоящая из легких осадочных горных пород (которые в некоторых частях стали толще с течением времени по мере разрастания материков; более подробно об этом ниже); очень плотная мантия, состоящая из более тяжелых пород и занимающая почти половину радиуса Земли, и, наконец, еще более плотное, в основном состоящее из железа ядро, на долю которого приходится вторая половина радиуса Земли. Но так как мантия «обернута» вокруг ядра, ее объем …более 80% общего объема Земли. (если ядро составляет половину радиуса Земли, то, соответственно, это одна восьмая часть ее объема, значит, около семи восьмых объема будет приходиться на мантию.)…«изгибные» волны, которые рождаются от землетрясений по всей планете, не могут пройти через ядро Земли, это означает, что оно жидкое. …Химический состав земных недр в основном определяется путем исследования поверхностных горных и вулканических пород, которые были извержены из недр Земли, а также метеоритов и даже Солнца, … вроде неизмененных хондритовых метеоритов из Главного пояса астероидов (… «смесь» разделяется на различные слои, которые либо остаются на плаву, либо проваливаются вниз в зависимости от их плотности, …ядро состоит в основном из железа с некоторым количеством никеля и легких элементов, таких как сера, которые легко растворяются в расплавленном железе и переносятся в ядро. Мантия состоит из минералов, в основном из железа, кремния и кислорода, которые, как вы помните, были созданы во время слияния ядер гелия внутри гигантских звезд (посредством альфа-процесса). Кора также состоит из минералов, в ней даже больше кремния и кислорода и более широкое сочетание легких металлов (помимо магния и железа), включая кальций, калий, алюминий, натрий и т. д. …на Луне можно найти остатки раннего океана магмы — океана расплавленных горных пород. Вопрос, был на Земле этот океан магмы или же нет, все еще открыт, …«нижнего океана магмы» .. вкрапления магмы в нижней части мантии… затвердел он очень быстро (по крайней мере та часть, которая не ушла в нижнюю часть мантии). Это могло занять от нескольких десятков миллионов до нескольких сотен миллионов лет, по геологическим меркам — весьма быстро. Фактически с этого времени начинается геологическая история Земли, которая запечатлена в горных породах. Считается, что образование Солнечной системы произошло примерно 4,6 млрд лет назад, но эта информация получена по метеоритам, а не по горным породам Земли. Древнейшим породам на Земле всего около 4 млрд лет, вероятно, они сохранились с тех времен, когда океан магмы окончательно затвердел. (крошечные кристаллы циркона, которые на несколько сотен миллионов лет старше, но породы, в которых они содержатся, не такие старые.) …и началась геологическая эра, называемая археем, в которой уже существовали современные горные породы и которая занимает огромный отрезок геологического времени (около 2 млрд лет из общих 4,6 млрд). Эра до архея, когда, вероятно, существовал океан магмы, называется катархей или гадей, в честь Гадеса (Аида), древнегреческого бога подземного царства….мест. Мантия все еще нагревается энергией, выделяющейся при распаде таких радиоактивных элементов, как уран, торий, а на ранней стадии — неустойчивого изотопа калия. Он быстро распадается, выделяя много тепла (калий распадается на аргон, который составляет важную часть элементного состава атмосферы в наши дни). … отдавая тепло в космос. Более половины ее тепла осталось со времен образования Земли и океана магмы, остальное получено от нагрева радиоактивными элементами… горячее вещество всплывает вверх, а холодное опускается вниз, называется тепловой (естественной) конвекцией, она широко распространена в природе — в земной мантии и океанах, в атмосферах планет и звезд, в чашке кофе. Конвекция управляет ураганами, грозами и океанскими течениями, она причина появления гранул на Солнце. …слово «флюид » часто ошибочно используют как синоним слова «жидкость». Вещества могут быть твердыми, жидкими и газообразными, а также в состоянии плазмы, если их очень сильно разогреть. Но «флюид» не обозначает состояние вещества, это слово говорит о том, какой именно текучестью обладает вещество или как оно деформируется. Сюда также относятся другие способы деформации: упругость, пластичность, хрупкость и т. д. Твердое вещество может действовать как флюид, когда ледники и мантии деформируются, а газ и жидкость могут действовать как упругие вещества, когда через них проходят звуковые волны.)

…Текучесть внешнего ядра обеспечивается конвекцией, вызванной охлаждением ядра, и вращением Земли. Движение этого электрического проводника в слабом магнитном поле, создаваемом магнитным полем Солнца, создает электрические токи по принципу работы электрогенератора (вращение проволочной катушки в магнитном поле вызывает электрический ток). Затем эти электрические токи генерируют собственное магнитное поле. ..

Земля обладает чрезвычайно сильным магнитным полем для такой маленькой планеты, гораздо более сильным, чем у других планет земной группы. Поле Земли хорошо структурировано, преимущественно как стержневой магнит с «северным» и «южным» полюсами. У Венеры, мнимого близнеца нашей планеты, своего магнитного поля нет. В коре Луны и Марса встречаются участки намагниченных пород, возможно, у них когда-то были свои собственные магнитные поля, но сейчас их нет. Меркурий обладает крупным железным ядром, являющимся источником дипольного магнитного поля, похожего на земное, но значительно более слабого. И только газовые гиганты и планеты-океаны во внешней области Солнечной системы имеют сильные магнитные поля, самым мощным полем обладает — вот сюрприз — Юпитер.

Магнитное поле Земли проходит через верхние слои атмосферы и даже достигает Луны (благодаря солнечному ветру, «обтекающему» поле Земли таким образом, что оно становится похоже на кита с длинным хвостом). Поле защищает нас и нашу атмосферу … удерживает эти частицы высоко над атмосферой в регионах, называемых радиационными поясами Ван Аллена, которые расположены вокруг Земли. ..

Магнитное поле Земли создается в жидком ядре — эта идея исходила из того, что геомагнитное поле зарождается внутри Земли (это установил в начале XIX в. немецкий математик Карл Фридрих Гаусс), но перемещается гораздо быстрее, чем геологические процессы передвигают вещество в мантии (и чем растут ваши ногти). Геомагнитное поле схоже с полем обычного магнита (минерала магнетита, свойства которого обусловлены его кристаллическим строением), однако его источник — не постоянный магнит, ведь земная мантия и ядро слишком горячи, чтобы превратиться в намагниченные минералы и железо. Магнитное поле Земли от десятилетия к десятилетию и от века к веку смещается (это заметил в конце XVII в. Эдмунд Галлей, чьим именем названа знаменитая комета), а каждые несколько сотен тысяч лет резко меняет направление: происходит инверсия северного магнитного полюса на южный. Такой процесс в недрах Земли должно создавать что-то большое, подвижное и электропроводящее (о чем догадывался еще Галлей), и единственным претендентом на эту роль является жидкое внешнее железное ядро. Однако лишь в последние 20 лет с помощью компьютеров удалось смоделировать механизм генерации магнитного поля Земли (геодинамо)…. не известно, что является источником энергии геодинамо. Тепловая конвекция? (Действительно, на границе ядра и мантии жидкое железо, остывая, становится тяжелее и опускается.) Но железо отлично проводит тепло, конвективные потоки легко смещаются, и тепловая конвекция кажется слишком слабым источником энергии.По другой теории, конвекция обусловлена различным химическим составом ядра Земли. Считается, что жидкое внешнее ядро состоит из смеси железа, никеля и небольшого количества легких элементов, таких как сера. Когда этот расплав застывает на границе внешнего и внутреннего ядер, легкие элементы растворяются в нем, расплав становится чрезвычайно плавучим и быстро поднимается со дна к верхней части внешнего ядра, создавая конвективное движение и питая геодинамо. Отсутствие магнитного поля у Венеры может быть связано с более высокими температурами на этой планете, горячие мантия и ядро которой не позволяют остыть внутреннему ядру. Это укрепляет предположение, что механизм геодинамо вызывается химической конвекцией, связанной с кристаллизацией внутреннего ядра. В принципе есть и другие потенциальные источники энергии для геодинамо,

Расплав, поступающий из мантии (или океана магмы) на поверхность планеты, представляет собой жидкую текучую лаву — базальт. Лучший пример — лава гавайских вулканов, образующих базальт и в наши дни. Гавайские острова сформировались (а некоторые все еще формируются) над необычно горячей областью земной мантии, называемой «горячей точкой». Эту точку, по всей видимости, создает горячий конвективный апвеллинг, он же мантийный плюм, который поднимается по всей площади мантии с нижней ее части, расположенной вблизи горячего железного ядра. В глубине мантии плюм остается твердым, а по мере приближения к поверхности частично плавится (на 10–20% или больше), поскольку плавление легче происходит при низком давлении. Плавящееся вещество выходит на поверхность планеты уже в виде базальта. Гавайский плюм выбрасывает его так много, что образует огромные вулканические острова (по сути это щитовые вулканы — широкие и с пологими склонами). На других планетах земной группы также есть базальтовая кора, возможно созданная таким же образом, — к примеру, гора Олимп на Марсе выглядит, как гигантский щитовой вулкан.

Вместе с тем огромное количество базальтовой коры Земли образуется без участия наземных вулканов — вдоль длинных поясов подводных горных хребтов, называемых срединно-океаническими. Они опоясывают Землю, как швы на бейсбольном мяче. Правда, швы это никудышные, именно в этих местах дно разрывается, и из мантии поднимаются потоки базальтовой лавы, застывая и формируя новые участки океанической коры. Этот процесс называется растеканием (спредингом) морского дна, и его открытие привело к появлению революционной теории тектоники литосферных плит.

Растекание морского дна предсказал геофизик Гарри Хесс в начале 1960-х гг., а вскоре Фредерик Вайн, Драммонд Мэтьюз и Лоуренс Морли открыли это явление. Базальты срединно-океанических хребтов содержат магнитные минералы. Растекаясь и застывая, они «записывают» направление магнитного поля Земли — как металлическая стружка на листе бумаги показывает линии магнитного поля подложенного магнита. Как мы уже говорили, геомагнитное поле нашей планеты периодически меняет свое направление, и по мере растекания дна эти инверсии фиксируются в базальте как на телеграфной ленте или магнитофонной пленке (не самые популярные в наши дни носители, но ни современные флеш-накопители, ни компакт-диски явно не подходят для этой аналогии). Таким образом, параллельно срединно-океаническим хребтам образуются полосы магнитных аномалий, показывающие, когда геомагнитное поле было направлено вверх или вниз, а это означает, что морское дно двигалось наружу во время «записи» этих событий (следовательно, можно выяснить, как быстро оно перемещалось).

Открытие растекания морского дна стало, по мнению большинства геологов, началом революционных открытий в геологии. Идея о том, что поверхность Земли подвижна, обсуждалась с 1920–1930-х гг. Вначале возникла теория дрейфа материков. Предложенная немецким метеорологом Альфредом Вегенером, эта гипотеза утверждала, что континенты перемещаются подобно айсбергам, пробиваясь сквозь океаническую кору (впоследствии было доказано, что это невозможно). Сформулированная позже теория тектоники плит утверждает, что вся поверхность планеты разделена на гигантские фрагменты-пазлы, которые находятся в постоянном движении относительно друг друга, а встроенные в эти пазлы континенты лениво движутся вместе с ними. Гигантские куски пазлов называются литосферными плитами, из них выделяют восемь крупных, например Тихоокеанскую плиту (самую большую), и небольшое количество более мелких.

Литосферные плиты, как фрагменты пазла, раскалывают верхний каменистый слой Земли, при этом плиты движутся относительно друг друга. На рисунке изображены основные литосферные плиты, стрелки указывают направления их движения. Взаимные движения плит определяют типы их границ: дивергентные (см. расширяющийся Срединно-Атлантический хребет между Евразийской и Северо-Американской плитами), конвергентные (например, столкновение Индостанской и Евразийской плит, в результате которого сформировались Гималаи) и трансформные (например, разлом Сан-Андреас на Западном побережье CША, между Тихоокеанской и Северо-Американской плитами). Там, где плиты сходятся в зоны субдукции, происходит погружение более старых и холодных плит в нижележащую мантию, что охлаждает ее. Это одна из форм мантийной конвекции. (Схема предоставлена Полом Весселом из Гавайского университета в Маноа)

Многие ученые внесли свой вклад в уточнение теории тектоники плит, математическая модель, описывающая их движение, была предложена Дэном Маккензи и Джейсоном Морганом. Однако до сих пор остается загадкой, почему на Земле, в отличие от других планеты земной группы, вообще происходит тектоника плит.

Тектонические плиты — это прочные твердые блоки холодной породы толщиной до 100 км (при этом у них слабые края). Плиты непрерывно скользят (в геологическом масштабе времени; в масштабе времени человека скольжение может принимать форму землетрясений), благодаря чему происходит их движение. Как уже было сказано, там, где происходит растекание морского дна, эти фрагменты пазла раздвигаются. Но если плиты расходятся друг от друга в одной зоне, значит, в другой их противоположные края будут сближаться. Регионы, где это происходит, называются зонами субдукции. В частности, плита, сдвигающаяся от другого блока земной коры, обычно противоположным краем сталкивается с третьей плитой и погружается под нее. Процесс погружения одной плиты под другую называется субдукцией. Эти зоны хорошо прослеживаются в самых глубоких желобах океана, таких как Марианская впадина, где океанское дно проваливается вниз под весом погружающихся плит. Все это движение не случайно: насколько об этом можно судить с поверхности, оно является проявлением конвекции мантии Земли. Литосферная плита опускается, потому что остывает, удаляясь от горячего места растекания морского дна, где была создана. В конце концов она становится холодной и достаточно тяжелой, чтобы погрузиться под медленно двигающуюся мантию, при этом охлаждая ее. Таким образом, субдукция (погружение одних участков земной коры под другие) эквивалентна холодному и тяжелому конвективному даунвеллингу (опусканию слоев вещества).

Геофизики (и я в их числе) полагают, что субдукция — это не только проявление конвекции земной мантии, но и главная движущая сила тектоники плит. Холодная, погружающаяся часть плиты (слэб) остужает мантию благодаря конвекции и в то же время тянет заднюю часть плиты на поверхность. Это подтверждается тем фактом, что плиты с обширными зонами субдукции на краях самые быстрые. Есть целый ряд плит, которые практически не имеют зон субдукции и движутся гораздо медленнее: по всей видимости, их просто толкают погружающиеся плиты. Самая крупная литосферная плита — Тихоокеанская — обладает самым большим количеством зон субдукции и быстро перемещается, примерно на 10 см в год.

Зоны субдукции также являются областями, где происходят наиболее сильные и разрушительные землетрясения. Землетрясения случаются и в районе срединно-океанических хребтов, но они незначительны. Подводные хребты также производят большую часть лавы, но она жидкая и легко течет. Там, где плиты не расходятся в разные стороны и не сближаются, а «скользят» одна рядом с другой (как, например, в разломе Сан Андреас и Анатолийской зоне разломов), землетрясения происходят значительные, но не разрушительно сильные. Также в этих зонах практически отсутствует вулканизм, так как движение там не связано с поднятием горячей породы мантии к поверхности. Однако погружающаяся плита задевает край верхней плиты и тянет ее вниз, сгибая в форме лука. Когда сила трения между этими плитами уже не может выдержать напряжение, верхняя плита распрямляется обратно вверх, «выстреливает», порождая сильнейшие землетрясения и зачастую цунами.

А еще в зонах субдукции активно извергаются вулканы, несмотря на то что эти зоны находятся там, где происходит погружение холодных плит. Что же заставляет расплавленные горные породы подниматься к поверхности, создавая вулканы? Образование вулканов в этих областях — ключ к пониманию того, откуда вообще берется большая часть континентальной коры. В самом деле, на других известных нам планетах нет тектоники плит и континентальной коры.

Процесс плавления в зонах субдукции сложнее, чем в срединно-океанических хребтах или таких горячих точках, как Гавайи. Ни в одном из этих случаев плавление не вызвано тем, что порода становится горячее (что мы обычно представляем себе, когда думаем о плавлении льда или воска). На срединно-океанических хребтах и в горячих точках породы мантии Земли плавятся, потому что поднимаются к зонам более низкого давления, которое облегчает процесс плавления. В зонах субдукции плавление облегчает вода. Литосферные плиты, входящие в зону субдукции, как правило, находились под водой от десятков до нескольких сотен миллионов лет. Извергающаяся в районе срединно-океанических хребтов лава вступает в реакцию с водой и создает гидратированные минералы (породы, содержащие воду или водород), такие как амфиболы и серпентин. Осадочные отложения, смываемые с континентов (которые, как принято считать, тогда еще не образовались) и опускающиеся на дно океана, также вбирают воду (и углерод, что мы обсудим позже). Когда плита достигает зоны субдукции, значительная часть ее тонкой коры содержит гидратированные минералы и большинство их погружаются в зону субдукции вместе с остальной частью плиты, хотя многие осадочные отложения откалываются и скапливаются на поверхности. Когда эти минералы погрузятся примерно на 100 км в глубь мантии, температура и давление становятся слишком высокими, чтобы они могли остаться гидратированными, поэтому минералы испускают воду — в сущности, она просто выпаривается и просачивается из верхней части погружающейся плиты или слэба в более горячую мантийную породу, которая становится гидратированной. Гидратированные мантийные горные породы плавятся легче, чем сухие, так как водород ослабляет минеральные связи, и поэтому даже при «скромных» температурах рядом с холодным погружающимся слэбом увлажненная мантия становится достаточно горячей, чтобы расплавиться. Это не совсем горячий мантийный расплав, тем не менее он поднимается к поверхности и похож на жидкую базальтовую лаву, хотя и холоднее, чем гавайские лавы. Достигнув поверхностных слоев земной коры, он будет плавить части, которые легко поддаются плавлению, т. е. могут быть расплавлены путем «прохладного мокрого» плавления. Такие легко плавящиеся горные породы, как правило, богаты диоксидом кремния (кремнекислородными молекулами или силикатами). Они плавятся и отделяются от остальной части коры. Наиболее богатой кремнием магмой является гранит — типичный продукт такого «холодного» плавления.

Первое субдукционное плавление на ранней Земле могло создать лишь немного гранита из существовавшей тогда тонкой океанической коры. Даже плавление современной океанической коры не дает большого количества гранита или похожих на него горных пород. Образующиеся при этом островодужные системы вулканов вблизи океанских хребтов, например на Антильских и Алеутских островах, могут иметь много первоначальной базальтовой магмы, перетекшей из земной мантии. (Термин «островодужные» используется потому, что зоны субдукции имеют форму сегментов круга.) Но так как все больше гранитной породы появлялось путем непрерывной плавки и переплавки коры, а также потому, что гранит слишком легок, чтобы погружаться в мантию, он накапливался возле зон субдукции, как плавающие игрушки собираются возле слива ванны. Постепенно гранитная порода собиралась в груды земной коры, которая становилась все толще и в конечном итоге образовывала континентальную кору. Кроме того, субдукционные процессы под континентами вызывают движение расплавов мантии к толще земной коры, где происходит еще большее плавление и отделение богатых диоксидом кремния пород, из-за чего образуется еще больше гранита. Хотя породы, богатые диоксидом кремния, плавятся легко, они очень толстые и вязкие, хотя и менее плотные, и потому их перемещение затруднено. Также они держатся за свои газовые пузырьки (образованные в основном из воды, которая способствовала плавлению мантии), отделившиеся от магмы при подъеме к зонам низкого давления (похожий процесс происходит, когда вы открываете бутылку газировки). Поэтому обычно созданные из такой магмы вулканы (чаще всего это вулканы континентальных дуг) выше и круче, так как толстой и вязкой магмы накапливается больше, прежде чем она растечется. Кроме того, они создают гораздо большее давление газа перед извержением, отчего извержения этих вулканов особенно сильные. Хотите верьте, хотите нет, но именно благодаря процессу «мокрого плавления» в зонах субдукции появились континенты нашей планеты.

В общей сложности для формирования континентов Земли потребовалось около 2 млрд лет. В это время медленно отделялись от мантии и плавились силикатные и гранитные породы. Периодически континенты собирались в гигантские пласты толстой коры, потом эти суперконтиненты из-за движения литосферных плит распадались на фрагменты размером с обычные континенты, а через несколько сотен миллионов лет вновь объединялись. Цикл образования и распада суперконтинента называется циклом Уилсона (в честь канадского геолога Тузо Уилсона). Последним суперконтинентом была Пангея, которая начала распадаться около 200 млн лет назад, о чем можно судить по разлому в Атлантическом океане вдоль Срединно-Атлантического хребта (центра растекания морского дна). Это объясняет, почему очертания восточного побережья Северной и Южной Америки совпадают с западными побережьями Евразии и Африки.

Для образования наших континентов были необходимы два условия: тектоника плит и вода в состоянии жидкости — много воды, чтобы минералы морского дна могли гидратироваться (присоединять молекулы воды). Оба этих условия являются уникальными для Земли, и, вероятно, одно не может существовать без другого. И тектоника плит, и вода в фазе жидкости (как мы увидим в следующих главах), вероятно, необходимы для того, чтобы стабилизировать климат на Земле на долгий геологический период времени. Это, в свою очередь, будет поддерживать температуры на поверхности планеты достаточно ровными, чтобы вода могла существовать в жидком виде. Точно так же вода (или, по крайней мере, прохладный климат), вероятно, была нужна для тектоники плит. Похоже, тектоника плит, вода и умеренный климат нуждаются друг в друге и являются взаимозависимыми.

Насколько необходима вода или прохладный климат для тектоники плит? Ученые об этом до сих пор спорят. Например, скользкие отложения и гидратированные расплавы в зонах субдукции могут сохранять субдукцию гладкой и текучей. Но более прохладный климат Земли также помогает сохранять края литосферных плит мягкими, гибкими и скользкими. Трудно представить, что вода увлажняет границы плит по всей их 100-километровой толщине, вряд ли она может достигнуть зон с таким высоким давлением. Что-то еще должно делать плиты скользкими на таких глубинах. Горные породы, возникающие вблизи «быстро» деформирующихся границ плит, часто имеют необычные свойства, например минералы или минеральные зерна чрезвычайно малого размера (такие породы называются меланитами). Возможно, именно эти крошечные зерна, разрушаясь при трении, делают горные породы мягче и облегчают скольжение границ плит. Тем не менее минеральные зерна, находясь в состоянии покоя, также имеют тенденцию к медленному росту (по аналогии с пузырьками, возникающими в пене). Это помогает восстанавливать и укреплять горные породы, а такое восстановление происходит быстрее при высоких температурах. Возможно, прохладная поверхность Земли не только делает возможным существование океанов, но и предотвращает восстановление поврежденных границ литосферных плит. На Венере, поверхность которой намного более горячая, восстановление будет проходить быстрее, а повреждения будут слабее, поэтому границы плит вряд ли сохранились бы. Возможно, это объясняет, почему на планете — сестре Земли, похоже, нет тектоники плит. Но если говорить начистоту, гипотеза «разрушения и восстановления», объясняющая природу тектоники плит, является предметом исследований автора этой книги и потому не лишена доли предвзятости.

Если тектоника плит, океаны и умеренный климат зависят друг от друга, возникает вопрос, подобный загадке о курице и яйце: что же появилось раньше? Это «вопрос на миллион» в науках о Земле, не дешевый, конечно, вопрос, но и не такой дорогой, как Большой взрыв, который можно оценить в триллионы долларов. Чтобы ответить на него, мы должны знать, когда — если даже не знаем как — возникла тектоника плит и океаны. Есть привлекательные, но далекие от окончательных предположения, которые могут дать ответ на этот вопрос.

В последнее десятилетие мы стали свидетелями открытия очень древних крошечных минералов циркона (тип кристалла) возрастом 4,4 млрд лет, собранных в основном лишь в австралийской местности Джек Хиллс. Эти кристаллы, по всей видимости, образовались в гранитах. Поскольку большинство гранитов образуются за счет плавления гидратированных горных пород, само их наличие означает, что вода и процессы субдукции (и, следовательно, что-то вроде тектоники плит) уже существовали в то давнее время. Мы не знаем, что появилось раньше, возможно, они появились одновременно. Возможно, если бы они не появились одновременно, то не появились бы вообще никогда. Тем не менее есть вероятность, хотя и весьма низкая, что граниты формировались другими способами. Можно неоднократно переплавлять горные породы, например беспрестанно изливая на нее горячую лаву гавайского типа. Вопрос, что появилось раньше, тектоника плит или вода, все еще открыт. Тем не менее мы рассмотрим его в следующих главах.

Рассматривая образование континентов, на которых мы с вами живем, нам пришлось заглянуть внутрь Земли и понять, как она движется. При этом мы обнаружили еще две большие странности Земли в дополнение к нашей странной Луне. Во-первых, вероятно, все планеты земной группы имеют мантии, поддерживающие тепловую конвекцию, но только на Земле она проявляется в виде тектоники плит, которая вызывает разрушительные землетрясения и извержения вулканов, выносит мантийные горные породы (магму) на поверхность и уносит обратно в мантию поверхностный материал, например воду и (мы еще поговорим об этом) углекислый газ. Насколько нам известно, на других планетах земной группы обмен идет односторонний, они просто извергают магму на поверхность с помощью вулканов. Во-вторых, у Земли есть сильное магнитное поле, которого нет ни у одной другой планеты земной группы, по крайней мере такого же, как у нас (спорное исключение — Меркурий). Наше магнитное поле проходит через верхние слои атмосферы, но, что удивительно, создается в естественном «генераторе» из жидкого железа, находящегося в центре нашей планеты. По внутренней структуре и составу Земля и Венера не слишком отличаются. Даже размеры этих двух планет почти одинаковы. Однако условия на Земле и Венере — их орбитальное расположение относительно Солнца или, возможно, тот факт, что одна из планет-сестер испытала столкновение с объектом, в результате которого образовалась Луна, а другая нет, — складывались совершенно по-разному. Только на Земле появились магнитное поле, тектоника плит, вода в фазе жидкости и жизнь.

Главным для описания м.б.постоянные изменения, колебания и накопления энергии и компонент типа О2-СО2 (при солнечной постоянной 1368 Втм2, средняя температура из −15 °C[11]  +15 °C, из 30 °C  объясняет 7,2 °C, 20,6 °C водяной пар[11], и CO2 приводит к увеличению влагоёмкости воздуха и эффекта[12][13][14] (для одного уровня относительной влажности — в силу малой молярной массы воды 18 снижает плотность воздуха, компенсирует ее). Рост СО2 с 0.003 до 0.004% (с доиндустриального уровня 280 ppm до современных 392-400 ppm) может добавить 1,8-2 Вт/м2 планеты.[15]  Роль углекислого газа (CO2, — диоксид углерода) для биосферы — фотосинтезарастений, как парниковый газ в воздухе влияет на климат через теплообмен планеты с окружающим пространством, переизлучение тепла (ИК) на различных длинах волн (4,26 мкм — вибрационный режим — за счёт асимметричного растяжения молекулы и 14,99 мкм — изгибные колебания) в космос, приводит к парниковому эффекту.[2] Он тяжелее воздуха (молярная масса CO2 — 44,01, к 28,98 г/моль, увеличивая плотность воздуха и профиль давления в зависимости от высоты[10].

Вариации его связаны с равновесиями растворения и соединений (ПР), осадками карбоната кальция[37] (при Т Венеры разлагаются, очевидно, с Р сотни атм.), пылиголоцена —  измерения CO2ледяных кернов Антарктиды, льда за 800 тыс. лет показывает изменения 180—210 ppm во время ледниковых периодов до 280—300 ppm в более теплыепериоды.[5][26][38]

Суглекислого газафанерозоя (последние 541 млн лет, современность слева) большую часть значительно выше современной. CO2 определяет баланс геохимических процессов, включая органику осадочных, выветриваниесиликатных пород и вулканизм — десятки миллионов лет рост в цикле углерода уменьшал концентрации CO2. косвенные методы включают определение соотношения изотоповбора и углерода морских осадочных пород и количество устьиц в ископаемой листве растений.  определить очень высокие концентрации CO2 в прошлом, которые 150—200 млн лет назад составляли 3 000 ppm (0,3 %) и 400—600 млн лет назад — 6 000 ppm (0,6 %).[6]

Снижение уровня атмосферного CO2 прекратилось в начале пермского периода, но продолжилось, начиная при­мерно с 60 млн лет назад. На рубеже эоцена и олигоцена (34 миллиона лет назад — начало формиро­ва­ния современного ледяного щита Антарктиды) количество CO2 составляло 760 ppm.[39] По гео­химическим данным было установлено, что уровень углекислого газа в атмосфере достиг до­индустри­ально­го уровня 20 млн лет назад и составлял 300 ppm.

 Обмен диоксидом углерода между водоёмами и воздухом

В земных океанах диоксида углерода в сто раз больше, чем в атмосфере — 36·1012 тонн в пересчёте на углерод. Она там находится в виде гидрокарбонат— и карбонатионов. Гидрокарбонаты получаются в результате реакций между скальными породами, водой и CO2. Одним из примеров является разложение карбоната кальция:

CaCO3 + CO2 + H2O Ca2+ + 2 HCO3

Реакции, подобные этой, приводят к сглаживанию колебаний концентрации атмосферного CO2. Так как правая часть реакции содержит кислоту, добавление CO2 в левой части уменьшает pH, то есть приводит к закислению океана. Другие реакции между диоксидом углерода и некарбонатными породами тоже приводят к образованию угольной кислоты и её ионов.

Данный процесс обратим, что приводит к образованию известняковых и других карбонатных пород с высвобождением половины гидрокарбонатов в виде CO2. В течение сотен миллионов лет этот процесс привёл к связыванию в карбонатных породах бо́льшей части первоначального диоксида углерода из протоатмосферы Земли. В конечном итоге большинство CO2, полученного в результате антропогенной эмиссии, будет растворено в океане, но скорость, с которой будет происходить этот процесс в будущем, остается не до конца определённой.[40]

По способу фиксации CO2 подавляющее большинство растений относятся к типам фотосинтеза С3 и С4. К группе С3 принадлежит большинство известных видов растений. К группе С4 — некоторые травянистые растения, в том числе важные сельскохозяйственные культуры: кукуруза, сахарный тростник, просо.

С4-механизм фиксации углерода выработался как приспособление к условиям низких концентраций CO2 в атмосфере. Практически у всех видов растений рост концентрации CO2 в воздухе приводит к активизации фотосинтеза и ускорению роста.

У С3-растений кривая начинает выходить на плато при концентрации CO2 более 1000 ppm.

Однако у С4-растений рост скорости фотосинтеза прекращается уже при концентрации CO2 в 400 ppm. Поэтому современная его концентрация, составляющая на данный момент примерно 395 молекул на миллион (ppm), уже практически достигла оптимума для фотосинтеза у С4-растений, но всё еще очень далека от оптимума для С3-растений.

По экспериментальным данным, удвоение текущей концентрации CO2 приведет (в среднем) к ускорению прироста биомассы у С3-растений на 41%, а у С4 — на 22%.

Добавление в окружающий воздух 300 ppm CO2 приведет к росту продуктивности у С3-растений на 49% и у С4 — на 20%, у фруктовых деревьев и бахчевых культур — на 24%, бобовых — на 44%, корнеплодных — на 48%, овощных — на 37%.

С 1971 по 1990 г., на фоне роста концентрации CO2 на 9%, отмечалось увеличение содержания биомассы в лесах Европы на 25—30%.[41]

Человечество и его часть биомассы (ок.7х50 кг=350 Мт) могли вырасти на порядок, более 13! с 12! (С.В.- регуляции чумы?) за счет ископаемых энергоносителей как топлива, с увеличением концентрации в атмосфере (хотя связано с ростом-обез-лес-ения, по МГЭИК ООН, до трети общих антропогенных выбросов CO2[3][4]) диоксида углерода, отмечаемого с середины XIX века (темп её роста увеличивался и в 2000-х скорость 2,20±0,01 ppm/год или 1,7 % за год. Современный уровень CO2 в атмосфере в  сентябре 2016 года превысил 400 ppm[1] — считали максимальным за последние 0.8 или 20 млн лет[5][6]и .

CO2 растворяется в морской воде и удаляется фотосинтезом, 5,5·1011 т диоксида углерода в год, а его общая масса в земной атмосфере составляет 3,03 ·1012 т, в среднем весь атмосферный CO обновляет углеродный цикл за шесть лет.[15] Перегнивание органики, деревьев и травы дает 220 Гт/год, океаны 330 [15] . Вулканическая активность была главным источником углекислого газа, а сейчас 130—230 Мт в год менее 1 % от [18][19] антропогенных выбросов. Но поглощение CO2биосферой превосходило его выделение на ≈17 млрд тонн в середине 2000-х, т.к. скорость его поглощения устойчиво растет с атмосферной концентрацией, «борьба с выбросами» и ограничения кажутся бессмысленными (Трамп прав, отказавшись?)[15][20]

В 2008 году в результате сжигания ископаемого топлива в атмосферу было выделено 8,67 млрд тонн углерода (31,8 млрд тонн CO2), в 1990  6,14 [22] Сводка лесов под землепользование  эквивалентна сжиганию 1,2 млрд тонн угля (2008 при 1,64 1990[22] — 3 % от ежегодного естественного цикла CO2[23], и в 2009 году его концентрация на 39 % превысила доиндустриальное значение.[24] на 2011 год суммарное антропогенное выделение CO2 не превосходит 8 % от его естественного. Важнее м.б. рост средней температуры в XX веке (ускоряя перегнивания органики и нагрев океанов, снижая растворение в воде), с высокой солнечной активности с XIX века, как событие Кэррингтона, 1859 г.[25]

Переход холодного к теплому климату последнего миллиона лет изменял концентрации атмосферного CO2 в пределах 100 ppm, 40 %[26], средняя температура планеты в период климатического оптимума 9000÷5000 лет до н. э. была на 1—2 °C выше, а среднегодовая аномалия температуры в субарктических широтах достигала 9 °C.[27]

Из изотопа водорода — дейтерия температура воздуха (конденсация паров ДНО легче) по данным со станции «Восток» за 420 тыс. лет — менялась как содержание диоксида углерода и метана, синхронно и циклически, раз в 100 тыс. лет возрастали согласно концепции парниковых газов, как далее ледники в гораздо более продолжительный период глобального похолодания, определялись из орбиты Земли — так называемыми циклами Миланковича, сочетанием прецессии и угла наклона оси Земли к эклиптике (см. подробнее: Milankovitch cycles). Когда значительная часть суши покрыта льдом, уменьшается возврат воды в океан, а оставшаяся вода обогащается 18O, поскольку испаряются и уносятся на континенты прежде всего с 16O. Изотопный состав морской воды, в свою очередь, отражается составом известковых панцирей мелких планктонных организмов — кокколитофорид и фораминифер, которые, отмирая, участвуют в формировании донных отложений. 650–800 тыс. лет назад CO2  было всего 180-210 ppm (parts per million — миллионных долей), в два раза ниже современного уровня, составляющего 380-400 ppm.

Верхняя кривая — колебания температуры. Нижняя кривая — содержание углекислого газа (CO2) в миллионных долях (ppm, parts per million) за 800 тыс. лет по данным ледового керна с купола «C» (фиолетовые, синие, черные и красные точки), со станции «Восток» (зеленые точки) и с купола Тейлора (коричневые точки). Горизонтальными пунктирными линиями показано значение среднего уровня температуры или содержания CO2 для определенного периода. Шкала времени — в сотнях тысяч лет назад (kyr BP, kiloyears before present). Разный цвет использован для обозначения данных, опубликованных в других статьях, полученных в разных местах или в одном месте, но разными методами. Рис. из обсуждаемой статьи Lüthi et al., 2008
Верхняя кривая — колебания температуры. Нижняя кривая — содержание углекислого газа (CO2) в миллионных долях (ppm, parts per million) за 800 тыс. лет по данным ледового керна с купола «C» (фиолетовые, синие, черные и красные точки), «Восток» (зеленые точки) и с купола Тейлора (коричневые точки). Горизонтальными пунктирными линиями показано значение среднего уровня…время — в сотнях тысяч лет назад (kyr BP, kiloyears before present). ..Lüthi et al., 2008…
методы… использовали лазерную абсорбционную спектроскопию (см.: Laser absorption spectrometry), … газовую хроматографию (см.: Gas-liquid chromatography).
Динамика содержания CO2 (в миллионных долях, ppm — parts per million) в атмосфере 800–600 тыс. лет назад по данным анализа пузырьков воздуха в ледовом керне с купола «C» (станция «Конкордия», Восточная Антарктида). Вверху: шкала глубины льда — от 3040 до 3190 м. Внизу: шкала времени (в тыс. лет назад). Разным цветом показаны значения, полученные в разных лабораториях с использованием нескольких разных методов. MIS (Marine Isotope Stage) — стадии в истории Земли, выделенные на основании изотопного анализа донных морских отложений. Рис. из обсуждаемой статьи Lüthi et al., 2008
Динамика содержания CO2 (в миллионных долях, ppm — parts per million) в атмосфере 800–600 тыс. лет назад по данным анализа пузырьков воздуха в ледовом керне… от 3040 до 3190 м. Внизу: шкала времени (в тыс. лет назад).  MIS (Marine Isotope Stage) — стадии в истории Земли, изотопного анализа донных морских отложений. Колебания содержания углекислого газа …отношений океана и суши, то …метана больше зависели от… суше, муссонов, вызванных резкими перепадами температур. … от 350 до 800 ppb (parts per billion — миллиардных долей), однако в настоящее время уровень концентрация метана существенно выше и составляет 1770 ppb. Периодичность около 100 тыс. лет, хотя спектральный анализ всего ряда выявляет также периоды в 41 тыс. лет и в 23 тыс. лет. …орбиты Земли.
Изменения содержания метана CH4 (в частях на миллиард, ppb — parts per billion) в атмосфере за 800 тыс. лет. За начало обратного отсчета назад (левый край шкалы) взят 1950 год. Верхняя коричневая линия — по данным ледового керна со станции «Восток». Средняя кривая (красная, потом черная, и с голубыми точками) — по данным керна с купола «C» (черные точки — уже опубликованные раннее данные, красные — результаты анализа в Гренобле, синие — в Берне). Нижняя черная кривая — содержание дейтерия (пики соответствуют подъемам температуры). На врезке вверху справа — детально рассмотренные данные за период 650–800 тыс. лет назад. Верхняя кривая — содержание дейтерия в морских осадках (показатель температуры океана), средняя кривая — содержание метана в атмосфере, нижняя — содержание дейтерия во льду с купола «C». Видна очень хорошая их сопряженность. Рис. из обсуждаемой статьи Loulerlegue et al., 2008
Изменения содержания метана CH4 (в частях на миллиард, ppb — parts per billion) в атмосфере за 800 тыс. лет. За начало обратного отсчета (левый край шкалы) взят 1950 год.  Нижняя черная кривая — содержание дейтерия (пики соответствуют подъемам температуры). На врезке вверху справа — детально 650–800 тыс. лет назад. Верхняя кривая — содержание дейтерия в морских осадках (показатель температуры океана), средняя кривая — содержание метана в атмосфере, нижняя — содержание дейтерия во льду с…Loulerlegue et al., 2008

Надеются… получить ледовый керн…до 1,5 миллионов лет. 1) Dieter Lüthi, Martine Le Floch, Bernhard Bereiter, Thomas Blunier, et al. High-resolution carbon dioxide concentration record 650,000–800,000 years before present // Nature. V. 453. P. 379–382…. Ed Brook. Palaeoclimate: Windows on the greenhouse // Nature. V. 453. P. 291–292. Алексей Гиляров…слои антарктического льда, на скальных породах, имеют возраст порядка 1,5 млн лет…Но ледяной щит Антарктиды начал образовываться гораздо раньше (считается, что в олигоцене, после образования пролива Дрейка). Значит, лед все время сползает в море, причем со всей поверхности…наземные и пеласгические организмы получают энергию в результате фотосинтеза,от Солнца.Для абиссальных организмов характерно получение энергии из хемосинтеза,от минеральных излияний,не зависящих от солнечной энергии.

Измерение Т отражают ледниковые периоды, 14 тысяч лет назад на Земле закончился м.б. за десятилетие, потепление «Аллерёдское» (в честь пригорода Копенгагена, где в 1901 году были раскопаны) сделало  климат Евразии похожим на нынешний среднеевропейский: зеленели сосновые, лиственничные и можжевеловые леса, но 12 800 лет назад холод вернулся —  миллионы тонн сажи поднялись в воздух, закрывая солнечный свет: резкое снижение потока солнечной радиации изменило ветра и океанские течения, сосновые леса в ольховые, озоновый слой,вымирали крупные животные … Тысяча лет холодов и лишений заставили население Ближнего Востока заняться выращиванием злаков, в сухом и холодном климате кормя меньше людей, с миграциям. Это похолодание «позднего дриаса» после пожаров на 10% поверхности суши Эдриан Мелотт и Брайан Томас из Канзаса (астрофизик крупномасштабной структуры Вселенной и «астробиофизик») описали в статье The Journal of Geology из столкновения Земли с кометой 12 800 лет назад в Квебеке с ядром диаметром километров в сто.

Конец мезозоя, как дриаса, динозавров 66 млн лет назад мог аналогично вызвать астероид размером с пол-Нью-Йорка на полуострове Юкатан. В  работе 11.17 Scientific Reports палеонтолог Кунио Кайо из университета Тохоку в Японии считает чиксулубский кратер запасом углеводородов и соединений серы для выброса в атмосферу  сажи, закрывшей солнечный свет и охладившей планету на целых 10 градусов Цельсия. Похожий эффект мог бы вызвать и  астероид в районе мезозойской береговой линии океана, богатом водорослями, например, в нынешней Сибири или на Ближнем Востоке. Остальная поверхность планеты, включая континентальные области Африки, Китай, Индию и Амазонию, а также мировой океан, подобного объема сажи произвести не могла. Шансы динозавров выжить при катастрофе он и Осуми оценили в 7:8, наши шансы на будущее  1:8, выиграли (см. «Вести»).

Мел завершает эволюцию вышедших на сушу земноводных и пресмыкающих, динозавров. Меловая система России — на cretaceous.ru — отложений и геологических событий мелового периода. Объемная библиотека, энциклопедия, опорные разрезы и др. — примерная (предварительная) структура призывает всех «меловиков», правила и рекомендации к составлению статей Википедии, на форуме «Обсуждение сайта» в теме «Энциклопедия мелового периода» e-mail: blackhole3@yandex.ru или cretaceousrus@gmail.com с указанием авторства.

С верхним мелом связаны крупные запасы писчего мела и сырья для цементной промышленности на территории Северо-Американской и Восточно-Европейской платформ, нефтяные и газовые месторождения в Зап.Сибири и Центр. Азии, в Ливии, Кувейте, Нигерии, Канаде и в Мексиканском заливе.  Среди аммонитов и белемнитов в тропических морях кораллоподобные двустворчатые моллюски – рудисты и неринеиды (гастроподы), неправильные морские ежи, морские лилии, в позднем мелу – иноцерамиды и губки. Основными рифостроящими организмами были склерактинии и мшанки. Среди морских водорослей золотистые – кокколитофориды и диатомовые вместе с мелкими фораминиферами в позднем мелу участвовали в формировании белого писчего мела. Из позвоночных рептилии завоевали наземное, водное и воздушное пространство, травоядные и огромные хищные динозавры (тираннозавры, тарбозавры). Среди голосеменных и папоротникообразных с альбского века преобладают покрытосеменные (начало кайнофитного этапа растительности). К концу мелового периода, на рубеже маастрихта и дания исчезли кокколитофориды, планктонные фораминиферы, аммониты, белемниты, иноцерамиды, рудисты, динозавры, 50% семейств радиолярий, 75% семейств брахиопод,  морских ежей и  лилий, на 75% сократилось число акул, вымерло более 100 семейств морских беспозвоночных и примерно столько же среди наземных животных и растений, с «великим мезозойским вымиранием», объясняли астероидом в 10-15 км с «иридиевой аномалии» в пограничных слоях мела и палеогена в ряде разрезов Зап. Европы, кратер Чиксулуб на полуострове Юкатан в Мексике, «астероидная зима». Климатическая зональность — Бореальная, Средиземноморская (Тетическая), Южная и Тихоокеанская палеобиогеографические области осадков. С континентальными отложениями связано более 20% мировых запасов углей (Ленский, Зырянский угольные бассейны в России, угольные бассейны на западе Северной Америки), бокситов  в Тургайском прогибе, на Енисейском кряже, Южном Урале, Украинском щите и в Средиземноморье. Богатый фосфоритами пояс протягивается от Марокко до Сирии, на Восточно-Европейской платформе. Месторождения солей, приуроченные к лагунным отложениям, есть в Туркмении и Северной Америке. К40СА мела, тяжелые- олова, свинца и золота, связанные с кислыми интрузиями мелового возраста, на северо-востоке России и на западе Северной Америки. Крупнейший оловянный пояс прослеживается на терр. Малайзии, Таиланда и Индонезии, + вольфрама, сурьмы и ртути на юго-востоке Китая и в Южной Корее. Месторождения алмазов в кимберлитовых трубках- Южной Африки и Индии.

Мел отражает Кальций (х.э.№20) и связь всех не-металлов, как часть сопряжения СНО 1У с другими элементами, циклами до О серы S, NPK, физ-химии системы х.э. до №118Og =2+2(8+18+32) 7 периодов (118Og, включает выбор био-макро-и микро-элементов разных уровней, распространенных ядер (Я1-6-8), е-химии- атомов А1-4 и использующих-окружающих их комбинаций «катализаторов»-организмов, связи «металлов- планет- периодов» и организмов). Связи с металлами, Са, подъемом СО2— SiO2 дают гео-периоды и движение материков как «животных», питаемых ростом «основного» дна океанов. Кальций связывает различные неметаллы, сначала серу-сульфаты и далее более зависимые от среды — кислотности фосфаты — карбонаты, мел. Равновесие выражает их произведение растворимости (ПР), включая кислые и основные соли, современный основной материал позвоночных — гидроксиапатит Са5(РО4)3ОН.

Полинг объяснил выбор и связь элементов 4-6 группы 2-3 периода и АТФ энергией гидролиза Э-О-связей (в высшей степень окисления, из электроотрицательности, ионов, хотя отличие три-и ди-фосфатов, выбор и переход АТФ-АДФ объяснял далее Уотсон в МБГ, по Корнбергу, в Сахарный диабет 2 типа как болезнь редокс//Ланцет. 2014 (383: 841-843) сводя все болезни к ОВ, серы (-2/-1), как и рак (О.Биол. 2013), стресс редокс-биологии и медицины, радикалов-активных форм и редокс-сигнализации. Ранее Де Дюв (1917-2013) представлял зарождение жизни через сложные тиоэфиры и пероксисомы до ДНК[63][64] в Symbiogenesis — endosymbiotic теорииэукариот из прокариотическихэндосимбионтов, захвата путем фаго-эндоцитоза (что мы бы связали со споруляцией и мезосомами бактерий, создающих из мембраны ядро)[62]  В биохимии серу как носитель электронов и редокс (восстановления-окисления) растения и животные используют через аминокислотыцистеин и метионин всех полипептидов, белков и ферментов, через сульфитоксидазы и дисульфидные связи «цистеома» (213 тысяч генома Ч). Они создают прочность и жесткость экзо-белкам (в ЭПР), как и наши отличия, волос млекопитающих и перьев птиц. Характерный запах гниения их, белков и яиц — сероводорода (-2 до окисления в +4/+6 оксидов, ЅО2 при сжигании). Связь с серой полярна менее связи С-О, м.б.промежуточной степенью окисления, как ацил-содержащих веществ, коэнзима А и Альфа-липоевой кислоты[2], серо-содержащих витаминов (био-тин и ти-амин). Ацетогенез через ацетил-КоА и биосинтез лигнина, биомассы суши Земли через сложные тиоэфиры кофейной кислоты[9] (thioesters) и  агент обезвоживания АТП, важны для мечения белков убиквитином, для деградации, окисления серы (thiolactones) в биоактивации антитромботических пролекарств (тиклопидин, клопидогрел и прасугрел.[10][11]возможных предшественников жизни[12] по де Дюву: «обязательные интермедиаты ключевых процессов, АТФ используется и регенерируется…в синтезе всех эфиров, сложных липидовпептиды, жирные кислоты, стерины, терпены, порфирины и особо древних  сборки АТП, ближе, чем АТФ энергии… могли играть роль АТФ в «мире сложных тиоэфиров» и  вступить в СПС, связи между фосфатными группами. Однако, благодаря высокой свободной энергии гидролиза … их низкой константы равновесия, маловероятно, что эти соединения могли бы накопиться абиотически в дошедших до нас, особенно в гидротермальных условиях вент.[13]

Главный посредник — глута-тион, трипептид, связывающий все другие АК через Гли-Глу, восстановитель сульфгидрильных групп (-SH)  цистеина (как и мелкие thioredoxins). Цистеин занимает особое место в генкоде (УГУ/Ц, как и Мет — инициаторный кодон АУГ) с симметрией изоэлектронным сериновым (УЦ и АГУ/Ц), как и  кодируемый спецзнаком селеноцистеин (21 АК, как и tellurocysteine; :Селеноцистеинсерин, как карбонат и нитрат[42] — изо-/гомо-электронные (homoelectronic, включая металлы 6в группы- Cr-Mo-W- м.б.самые тяжелые био-). Неорганическая сера Земли через железо–серные кластеры и сульфиды меди, никеля и железа белков, ferrodoxins служит е-переносчиком клеток, бактерии через нитрогеназы микроорганизмов и растений катализируютфиксацию всего азота    атмосфер, в аммиак,  белки, ДНК-РНК, алкалоиды и другие органические  соединения азота, необходимые для жизни.[4]  FdRedox.ПНГметаболизм серы и серный цикл может быть основой жизни и до-кислородной химии. Сергей Виноградский открыл окисления неорганики, сероводорода Н2S в  Beggiatoa (1880), а его Зельман Ваксман в 1950-х — антибиотики туберкулеза. Окисление как источников энергии восстановленных соединений серы, от сульфидов (-2 до 0 и +2+4 тиосульфат-poly-tetrathionate,[5]сульфит) до сульфатов (+6) определяют ферменты, сера оксигеназы и сульфитоксидазы, окисляя тиоловые группы (-SH) цистеина и КоА-SH в дисульфидные связи (цистин) до высших, в сульфиновые кислоты (Цис-SOOH — обратимо в тиол, с АТФ-промежуточным сульфо-фосфатом; sulfiredoxin, обнаруженный в дрожжах, общ для всех эукариот, млекопитающих Srxn1). Обычные Л-аминокислоты включаются в метаболизм путем передачи глутамил-фрагмента в различные акцепторные молекулы, включая воду  и пептиды (глутамил-пептид + аминокислоты rightleftharpoons \ пептид + глутамил-аминокислоты), а цистеин  сохраняет его внутриклеточныйгомеостаз (разделяя Ред — цитоплазмы и Ох-ЭПР, включая межмембранные части ядра) и в современной атмосфере кислорода, окислительного стресса.[10][11]

Напоминанием традиционной «ртуть-серной теории» является вулканизм с выбросом и ртути, «седьмого/основного» металла (выражающего текучесть — пластичность их) и серы- сульфатов. Их отражательная способность увеличивает альбедо. Резкие охлаждения объясняют вымирания на фоне  глобального и похолодания и потепления, противонаправленных климатических изменений. Так,  вулканическая зима и парниковые эффекты  СО2, разных фаз вулканизма, со сменой CO2 и SO2, похолодания потеплением,  традиционно считается причиной «великого» пермского вымирания, «докризисных» холодов позднего ордовика (большая часть континентальной суши была покрыта ледниками и в результате кризиса только увеличилась. В поздней перми же континенты были лишены ледникового покрова, теплый океан не дал).

Обычно эти смены и Массовые вымирания, трети всех биологических видов, объясняли изменением внешних условий на планете, даже на рубеже ордовика и силура находят вулканизм и совпадения фаз его и вымирания.

Среди возможных причин чаще всего называют: вулканическую активность глобального масштаба, изменение уровня Мирового океана, столкновение Земли с астероидами, падение метеоритов и даже катастрофическое разложение газогидратов. Если для третьего («великого» пермского) и четвертого (триасового) вымираний доминирующей является «вулканическая» гипотеза, то в отношении «1-го» ордовикско-силурийского  (см. krumos.de) нет крупных полей вулканических пород.

<b>Рис. 2. </b>Пять крупнейших вымираний в истории жизни на Земле
Рис. 2. Пять крупнейших вымираний в истории жизни на Земле: ордовикское — вымерли 50% всех семейств животных, включая многих трилобитов; девонское — вымерли 30% всех семейств животных, включая многих рыб и трилобитов; «великое» пермское — вымерли 60% всех семейств животных, включая 96% морских видов, 70% наземных видов позвоночных, многих насекомых, амфибий и всех оставшихся трилобитов; триасовое — вымерли 35% всех семейств животных, включая многих рептилий; меловое — вымерли 50% всех семейств животных, включая многие морские виды и всех динозавров. Ширина полосы отражает количество семейств. Изображение из книги “Discover Biology”, 3rd edition

К концу ордовикского периода жизнь развила в водной среде почти все типы и большинство классов морских беспозвоночных и первые позвоночные. 445–443 млн лет назад произошли два всплеска вымирания, начала хирнантского (ашгильского) века с глобальным похолоданием (с поглощением СО2 согласно 1У), южный континент Гондвана покрылся ледниковым щитом, снизив уровень мирового океана и мест обитания у континентального побережья, и середины этого века на фоне замещения карбонатов фосфатами (позвоночных) с ростом СО2 и Т, таянием ледников, с водой, обедненной кислородом.

<b>Рис. 3.</b> Образец известняка верхнеордовикской формации Либерти

Рис. 3. Образец известняка верхнеордовикской формации Либерти (штат Огайо, США) — богатства морской фауны в конце ордовикского периода (с ru.wikipedia.org)

Группа японских и американских ученых под руководством Дэвида Джонса (David S. Jones) из Амхерстского колледжа (штат Массачусетс, США) и Кунио Каихо (Kunio Kaiho) из университета Тохоку (Япония) в образцах морских осадочных пород возрастом 445–443 млн лет из штата Невада (палеоконтинент Лаврентия) и из Южного Китая  изложили    в журнале Geology аномалии содержания ртути характерны для осадочных пород, образующихся в пределах всех крупных вулканических провинций. Единственным источником ртути в доантропогенный период (т.е. до появления на Земле человека) были вулканические извержения, во время которых ртуть выделяется в газообразной форме, накапливаясь затем в осадочных отложениях. Ртуть сохраняется в атмосфере достаточно долго — в течение 1–2 лет после извержений. Учитывая скорость процессов перемешивания атмосферы, этого достаточно, чтобы следы этого элемента зафиксировались на обширных территориях в одновозрастных осадочных отложениях. Поэтому, несмотря на то, что сами вулканические породы (базальты) по большей части подверглись выветриванию (разрушению) и не сохранились, накопление ртути в осадочных породах позднеордовикского возраста из разных частей планеты указывает на проявление в этот период достаточно активного вулканизма, который и мог стать причиной резких климатических изменений. Повлияло ли само по себе повышенное содержание ртути в атмосфере на исчезновение биологических видов, в исследовании не уточняется.

В изученных породах были выявлены три пика накопления ртути. Первый — в породах катийского (карадокского) яруса, второй приурочен к границе слоев катийского (карадокского) и хирнантского (ашгильского) ярусов. Еще один максимум накопления ртути связан с отложениями, формировавшимися непосредственно в период хирнантского максимума оледенения, после которого началось восстановление уровня океана. Полученные результаты позволяют говорить о том, что в позднем ордовике не просто имели место активные вулканические процессы, а это был многофазный (многоэтапный, когда этапы активизации чередовались с относительными паузами) вулканизм глобального масштаба.

Этот геохимический метод анализа содержаний ртути в осадочных породах уже применялся для сопоставления эпизодов вулканической активности и массового вымирания в конце триаса и в начале юры, описал журнал Nature Communications,в триасовых и раннеюрских морских отложениях  в Неваде; на рубеже триаса и юры массовое вымирание совпадает по времени с периодом активного вулканизма в пределах Центрально-Атлантической магматической провинции (Central Atlantic Magmatic Province — CAMP), охватывавшей центральную часть мегапалеоконтинента Пангея (рис. 4).  статья британских в Proceedings of the National Academy of Sciences, планируют для проверки «вулканической» гипотезы причины второго в истории Земли массового вымирания (девонского)

<b>Рис. 4.</b> Расположение фрагментов Центрально-Атлантической магматической провинции в пределах Пангеи

Рис. 4. Расположение сохранившихся до настоящего времени фрагментов Центрально-Атлантической магматической провинции в пределах Пангеи (en.wikipedia.org). Изотопный состав подтвердил вулканическое происхождение ртути, в породах разреза,  высокие содержания ртути сохраняются  около 700 000 лет (примерно 201,6–200,8 млн лет назад), охватывающий конец триаса и начало юры. Следовательно, все это время вулканы извергались. Была установлена интересная закономерность: чем больше в осадочных слоях ртути, тем беднее в них разнообразие аммонитов и другой морской фауны. В слоях, максимально обогащенных ртутью, в качестве окаменелостей отмечаются лишь спикулы губок и микроскопические раковины улиток.

Основной вывод, который делают авторы статьи в Nature Communications по итогам исследования: массовые вымирания связаны с периодами не просто интенсивного, но именно длительного по времени, многофазного вулканизма. В течение всего этого периода вулканической активности экосистемы находятся в подавленном состоянии, а биоразнообразие начинает восстанавливаться только после полного окончания извержений в пределах CAMP. При этом процесс восстановления занимал значительное время (около 2 млн лет после начала вымирания и около 1 млн лет после окончания извержений), а не первые десятки или сотни тысяч лет, как считалось ранее. Главным фактором изменения климата, ставшего причиной массового вымирания на рубеже триаса и юры, был рост в атмосфере концентрации СО2, что привело не только к резкому росту температур, но и к закислению океана, что губительно сказалось на экосистемах коралловых рифов — главных центров жизни того времени. Сам же вулканизм в CAMP в конце триаса — начале юры был связан с расколом Пангеи и раскрытием Атлантики (см. История геологического развития Атлантического океана).

<b>Рис. 5.</b> Земля в конце триасового периода

Рис. 5. Земля в конце триасового периода. Буквами обозначены места, в которых были проведены исследования пород. Рисунок из обсуждаемой статьи в PNAS Лоренса Персивала (Lawrence M. E. Perceval) из Оксфордского университета —  опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, что  ртуть в качестве маркера вулканической активности из углеродсодержащих пород, перемежающихся с вулканическими базальтами, а также из одновозрастных осадочных отложений за пределами САМР, подтверждает гипотезу  многофазности базальтового вулканизма всей Центрально-Атлантической магматической провинции и связи вымирания с длительными периодами выбросов СО2 и прочих вулканических газов, не давая экосистемам восстановиться.

(рис. 2, верхний график), доли подвижных родов к прикрепленным (нижний график).

Рис. 2. Увеличение доли хищных (вверху) и подвижных (внизу) родов в суммарном родовом разнообразии морских животных в течение фанерозоя

Рис. 2. Увеличение доли хищных (вверху) и подвижных (внизу) родов в суммарном родовом разнообразии морских животных в течение фанерозоя (MYA — million years ago, млн лет назад) — самые радикальные перемены («ступени») — рубежи палеозоя/мезозоя и мезозоя/кайнозоя (выделены жирными вертикальными линиями). Из R. K. Bambach et al., 2002. Anatomical and ecological constraints on Phanerozoic animal diversity in the marine realm

Подсчет числа таксонов, родов и семейств (виды скрывает «шум») малочисленные приравнивает к распространенным массовым. В Science предсказания «гипотезы эскалации» хищников — сверлильщиков (гастроподнематод, протистов, даже насекомых — личинки жуков дрилид просверливают раковины улиток)- жертв, защищенных прочной раковиной или панцирем, как брахиоподы (и морские ежи), доминирующие в донных сообществах ордовикаперми, и в мезозойских и кайнозойских — двустворчатые моллюски и гастроподы). С учетом растворения арагонитовых раковин моллюсков и движения материков (сдвига мелководных морей в более высокие широты) и сменой таксономического состава жертв сверлильщики увеличивались, им требовалось больше пищи, однако размер их жертв оставался прежним, приходилось съедать больше, и жертвы стали более питательными, место многих вымерших групп брахиопод заняли быстро расплодившиеся двустворки, больше мягких тканей, сочных и питательных, до сих пор.

(См.Increase in predator-prey size ratios throughout the Phanerozoic history of marine ecosystems // Science. 2017. V. 356. P. 1178–1180.  Биоразнообразие, как и народонаселение, растет по гиперболе (стимулирует собственный рост, «Элементы», 05.07.2016, по статье А. В. Маркова и А. В. Коротаева «Динамика разнообразия … модели гиперболического роста»). Великое вымирание 250 миллионов лет назад привело к резкому усложнению морских экосистем, «Элементы», 28.11.2006. 3) Размер живых существ увеличивался скачками, «Элементы», 30.12.2008. млекопитающих рос по экспоненте, 02.12.2010.

Источники: 1) David S. Jones, Anna M. Martini, David A. Fike, Kunio Kaiho. A volcanic trigger for the Late Ordovician mass extinction? Mercury data from South China and Laurentia // Geology. 2017. Mercury anomalies and the timing of biotic recovery following the end-Triassic mass extinction // Nature Communications. 2016.  Mercury evidence for pulsed volcanism during the end-Triassic mass extinction // PNAS. 2017.  Владислав Стрекопытов 

Mills, J. V., Gomes, M. L., Kristall, B., Sageman, B. B., Jacobson, A. D., & Hurtgen, M. T. (2017). Massive volcanism, evaporite deposition, and the chemical evolution of the Early Cretaceous ocean. Geology, G38667-1.

Крупина Н.И., Присяжная А.А. (2014) Нижнемеловые аммониты в монографических коллекциях Музея Землеведения МГУ // Жизнь Земли: землеведение, экология, геодинамика, музеология. Вып. 35/36. С.312-316.

Tedeschi, L. R., Jenkyns, H. C., Robinson, S. A., Sanjinés, A. E., Viviers, M. C., Quintaes, C. M., & Vazquez, J. C. (2017). New age constraints on Aptian evaporites and carbonates from the South Atlantic: Implications for Oceanic Anoxic Event 1a. Geology, G38886-1.

Zelenkov N., Averianov A., Popov E.V. (2017) An Ichthyornis-like bird from the earliest Late Cretaceous (Cenomanian) of European Russia // Cretaceous Research. Vol. 75. P.94-100.

van Helmond, N. A., Papadomanolaki, N. M., Plint, A. G., Gröcke, D. R., Pearce, M. A., & Eldrett, J. S. (2016) Equatorward phytoplankton migration during a cold spell within the Late Cretaceous super-greenhouse // Biogeosciences, Vol.13, P.2859-2872.

Bajnai, D., Pálfy, J., Martinez, M., Price, G. D., Nyerges, A., & Főzy, I. (2017). Multi-proxy record of orbital-scale changes in climate and sedimentation during the Weissert Event in the Valanginian Bersek Marl Formation (Gerecse Mts., Hungary) // Cretaceous Research. V.75, p.45-60.

Ярков А.А. Ожившие драконы. – Волгоград: Волгоградское научное издательство, 2005. 362 с.

Архангельский М.С., Нелихов А.Е. (2017) Эффект мезозойской бабочки, или Эволюция, которой не было // Природа. № 5. С. 90-96.

MathTree: Коллекция старинных математических книг books.mathtree.ru

Термин «антропоцен» был введен Юджином Стормером в середине 1980-х, популяризовал химик атмосферы, нобелевский Крутцен, его обоснование было с воодушевлением принято экологическим сообществом в США, Евросоюзе и др.  Самые резкие изменения начались после 1950 года: скачок наблюдается и в экономическом развитии, и во влиянии на биосферу планеты в целом.

Использование энергии с 1750 года («Популярная механика» №7, 2017)
Применение химических удобрений с 1750 года («Популярная механика» №7, 2017)
Содержание углекислого газа в атмосфере с 1750 года («Популярная механика» №7, 2017)Закисление мирового океана (данные с 1850 года) («Популярная механика» №7, 2017)
Снижение биоразнообразия с 1750 года («Популярная механика» №7, 2017)

Для борцов за охрану природы, Парижского соглашения о климате 2015 года влияние человека на планету — неоспоримый факт. С середины ХХ века в отложениях присутствуют следы ядерных и термоядерных взрывов. Радионуклиды (плутоний-239, цезий-137, стронций-90) фиксируются по всему миру. Полураспад плутония-239, длится около 24 тысяч лет.Содержание углекислого газа в атмосфере растет из-за сжигания ископаемого топлива. Накапливаются не существовавшие ранее материалы — железобетон, пластики, металлический алюминий, многие сорта стекла. Почвы загрязняются фосфатами и другими минеральными удобрениями, человек вырубает леса и распахивает степи. Происходит массовое вымирание.Ордовикско-силурийское 440 млн лет назад. Девонское вымирание положило начало каменноугольному периоду. Самое знаменитое вымирание, мел-палеогеновое, около 65 млн лет назад стоило жизни динозаврам. Считается, что человек уже поспособствовал опустыниванию Сахары, исчезновению мамонтов и других представителей ледниковой фауны.  WWF, Всемирного фонда дикой природы, за последние 40 лет общее количество животных сократилось на 60%, за 20 лет островных бабочек меньше на 71%, птиц — на 56%, растений — почти на треть. В регионах охоты и ловли наблюдается трехкратное ускорение изменений их маркерных признаков — и общее уменьшение размеров, измельчания перед гибелью — граница антропоцена может быть задана этой «чертой вымирания». Рекомендацию Рабочей группы по антропоцену будет разбирать стратиграфическая комиссия при Международном союзе геологических наук (IUGS), Международной геохронологической шкалы:

Антропоцен как геологическая эпоха («Популярная механика» №7, 2017)

Антропоцен как геологическая эпоха

ряд компромиссных вариантов: если констатировать конец предыдущей, голоцена трудно, антропоцен можно назначить событием более низкого уровня — геологическим веком.

По мнению председателя стратиграфической комиссии, профессора Калифорнийского университета в Лонг-Бич Стэнли Финни, еще рано, от какого момента отсчитывать начало эпохи. Накопление алюминия? Вымирание видов?

Если вымирание плейстоценовой фауны, включая мамонтов и пещерных медведей, мы связываем с деятельностью человека, то не проще ли переименовать голоцен в антропоцен? А если считать от накопления промышленных продуктов, не стоит ли стартовать с XVIII века? Или с первого ядерного испытания 16 июля 1945 года?

переход человека от охоты и собирательства к сельскому хозяйству случился — раньше или позже — во всех регионах мира примерно к 1000 году до н. э. — дает передвинуть дату начала антропоцена публикация Science.

Антропоцен — неформальная геологическая эпоха, ознаменованная значительной ролью человека в экосистеме Земли. Антропоценовой рабочей группы (GTA) при Международном стратиграфическом комитете нужно определить время начала эпохи- пересмотреть дату. Сегодня большая часть группы соглашается с тем, что это произошло в середине 1950-х годов, когда радиоактивные частицы из водородных бомб погрузились в донные отложения по всему земному шару. Один из основных атрибутов антропоцена — воздействие человека на биоразнообразие, темпы исчезновения видов — в 100–1000 раз выше нормы. модели, древнее землепользование и климат принимали непрерывное фермерство по всему миру с всего 500 лет назад. более точно 146 регионов, с 1300 археологов, 711 ответов от 255 археологов (ArchaeoGLOBE, показали, что образ жизни охотников-собирателей во всем мире прекратился между десятью и тремя тыс. лет назад. На смену собирательству пришло сельское хозяйство. Примерно с 1000 года до н. э. во всех регионах мира … уже тогда древние люди могли влиять на климат, выращивая скот и уничтожая леса. 

президент Российской академии наук 9.4.19 на форуме «Арктика-территория диалога», академик Сергеев отметил, что, «возможно, Арктика сейчас становится самостоятельным «игроком » на «кухне» мировой погоды».»Вопрос — не начала ли Арктика самостоятельно «готовить» погоду для всего земного шара? Мы рассуждаем о том, что надо контролировать выбросы парниковых газов. Но, по последним данным, все более существенным становится фактор высвобождения метана, которое, вообще говоря, никак напрямую не связано с промышленной деятельностью», — потепление приводит к эрозии берегов на шельфе, к таянию вечной мерзлоты, «Мощные выбросы метана, таким образом, усиливают парниковый эффект. Мы получаем обратную связь через Арктику в общей связи с Киотским протоколом», неравномерно. где больше всего газогидратов.Глава РАН предупредил об опасности взрыва в Арктике «метановой бомбы»