揭露了“卡纳人的雨季情节”：恐龙起源期间的气候变化

大约2.34亿年前，在阿根廷西北部，一场暴风雨期间，像恐龙一样的爬行动物在湖的海岸线上留下了泥泞的脚印。

一个国际团队揭露了有关一个不寻常的时间的发现，称为“卡尼安雨水情节”。

三叠纪，大约在252至2.01亿年前，是一个动荡的变化时期，尤其是在一个称为Carnian的时期（大约237至2.27亿年前）。地球上发生了三个戏剧性的事件：出现了第一个恐龙，巨大的火山爆发叫Wrangellia大火成岩省，喷出了温室气体，气候突然转变为更温暖，更潮湿的条件，科学家称其为Carnian Pluvial Episode（CPE）。

最近的工作表明，兰奇利亚火山爆发引起了CPE，并且由此产生的气候变化可能促使了恐龙的早期繁殖。但是，由于许多Carnian沉积物缺少精确的绝对日期，因此很难进行比较。此外，欧洲以外许多地区几乎没有详细的古气候数据，这使得CPE到底是真正的全球气候事件还是将其与恐龙增生联系起来尚不清楚。

在《冈瓦纳研究》杂志的一项新研究中，由阿根廷国家科学技术研究委员会（CONICET）研究人员，阿根廷门多萨市Glaciologíay Ciencias Ambientales研究人员Adriana Mancuso领导的国际小组证明了CPE受到影响南半球，特别是南美，这进一步证明了这是全球气候事件。该研究于2020年6月15日在线发表。

阿根廷西北部研究区Los Rastros地带恐龙状脚印的照片（左）和3D模型（右）。

曼库索说：“南美洲，尤其是阿根廷，有大量的三叠纪，尤其是卡尼阶岩石和化石，但到目前为止，还没有任何古气候研究可以得出结论，表明卡尼阶雨季发生在南半球。”

该团队由犹他大学和伯克利地球年代学中心的研究人员组成，研究了位于阿根廷西北部Ischigualasto-VillaUnión盆地中的Los Rastros地层的Carnian岩石。该团队第一次精确地记录了湖底沉积物中保存的火山灰，然后将古气候拼凑在一起。

犹他州自然历史博物馆和地质与地球物理系的Randall Irmis说：“我们的研究集中在这些岩石上，因为它们完美地结合了良好的化石记录，可追溯的灰烬层以及保存在湖泊沉积物中的丰富气候数据。”犹他大学。

合著者Adriana Mancuso（左）和Cecilia Benavente（右）与同事一起研究了阿根廷西北部研究区Los Rastros地带的恐龙状脚印。

为了确定灰烬层的年代，科学家们分离出了类似锆石的小针状晶体，这些矿物的作用就像时间胶囊一样。当锆石在喷发过程中结晶时，它会在其晶体结构中捕获铀元素，但从不掺入铅。如今，晶体中保留的任何铅都是铀放射性衰变的结果。因为科学家知道这种衰变速率，所以他们可以测量每个锆石晶体中铀和铅的比率，并计算出晶体形成的时间。在本研究中，此测量是在伯克利地球年代学中心的精密质谱仪上完成的。

然后，科学家通过查看沉积物中的详细特征（保存的粘土类型以及淡水石灰石层中的碳和氧同位素）来获得古气候数据。通过这些测量，研究人员估算了温度，湿度和干旱程度，并观察到了在特别温暖和潮湿条件下的明显间隔。根据同一层的绝对日期，他们得出结论，它与北半球的CPE在时间上匹配。通过使用各种不同的分析，所得到的古气候推断比以前根据单条证据提出的结论更可靠。

温暖/潮湿的间隔还幸运地包括了一些层，这些层保留了早期恐龙或其近亲的化石足迹。

“我们的研究表明，恐龙在南美的出现可能与CPE有关，但全球可用数据尚无定论。为了在CPE和恐龙的渗透之间建立更牢固的全球联系，将需要对更精确的年龄的古气候进行更详细的研究，就像我们能够为阿根廷的Los Rastros地层所做的那样。” Mancuso总结道。

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参考：“冈瓦纳Carnian雨季发生的证据：新的多代理气候记录及其对早期恐龙渗透的影响”，Adriana C.Mancuso，Cecilia A.Benavente，Randall B.Irmis和Roland Mundil，2020年6月15日，冈瓦纳研究中心。DOI：
10.1016 / j.2020.05.009

其他作者包括阿根廷新墨西哥州研究所的塞西莉亚·贝纳文特（Cecilia Benavente），格拉西奥基亚·西恩西亚斯·安比昂泰莱斯（CONICET）和伯克利地球年代学中心的罗兰·芒迪尔（Roland Mundil）。