Rozmístění pevninských mas v období končícího triasu (geologický věk rét, asi před 202 miliony let), zhruba 30 milionů let po Karnské pluviální epizodě. V této době byly ještě všechny pevninské masy spojeny v jediný superkontinent zvaný Pangea. Ačkoliv ještě mnohde nebyli dinosauři dominantní složkou pevninských ekosystémů, jejich cesta k pomyslné nadvládě nad jurskými a křídovými soušemi už byla v té době nastoupena. Kredit: Fama Clamosa; Wikipedia (CC BY 4.0)

Dinosauři vznikli podle současných poznatků zhruba před 245 miliony let, v období středního triasu.[1] Jejich první nezpochybnitelné kosterní pozůstatky však pocházejí až z doby před asi 233 miliony let, tedy z rané části období svrchního (či pozdního) triasu.[2] V této době se také dinosauři neuvěřitelně rychle začínají šířit a zvyšovat svoji druhovou rozmanitost. Dlouho nebylo známo, co vlastně dinosaurům umožnilo tento razantní nástup k dominanci nad suchozemskými ekosystémy, kterou už potvrdilo jen hromadné vymírání druhů na konci triasu před 201 miliony let (kdy definitivně vyhynuly téměř všechny skupiny dinosauřích ekologických konkurentů).[3] V průběhu následujících geologických period jury a křídy (před 201 až 66 miliony let) se tak dinosauři stali nezpochybnitelnými vládci souší.[4] Byl ale jejich nástup k dominanci nevyhnutelný nebo jim snad pomohla nějaká událost, která se odehrála přibližně v době, kdy se setkáváme s prvními kosterními exempláři dinosaurů, jako je Staurikosaurus, Gnathovorax, Bagualia nebo Saturnalia ze sedimentů brazilského souvrství Santa Maria? Dnes už se vědci domnívají, že taková specifická a donedávna záhadná událost skutečně existovala – a odehrála se přesně v době prvních nezpochybnitelných nálezů dinosauřích fosilií. Tím časem je období geologického věku karn, konkrétně doba před asi 234 až 232 miliony let.[5]

Z doby před 233 až 225 miliony let známe zatím nejstarší objevené fosilní kosterní pozůstatky dinosaurů, a to z několika lokalit na území jihoamerických států Brazílie a Argentiny a potenciálně i afrických států Zimbabwe a Tanzanie. Na obrázku je jeden z dosud nepopsaných zástupců čeledi Herrerasauridae, jehož fosilie byly objeveny ve 230 milionů let starých sedimentech brazilského souvrství Santa Maria. Kredit: CaetaMS; Wikipedia (CC BY-SA 4.0)

Už jsem o této události mimochodem pojednával v samostatném článku, který nese v nadpisu i její poněkud zvláštní název – Karnská pluviální epizoda (či Karnská pluviální událost, anglická zkratka CPE). Když už je řeč o názvu článku, tak právě zde se nabízí i vysvětlení nadpisu tohoto textu – v průběhu CPE mělo totiž skutečně po neuvěřitelně dlouhou dobu 1 až 2 milionů let takřka nepřetržitě pršet![6] Ve zmíněné době bylo celosvětové klima horké a relativně suché. Všechny pevninské masy byly tehdy ještě spojeny do jednoho superkontinentu zvaného Pangea.[7] Ten se rozpínal od severních polárních oblastí až k jižním, drtivá většina jeho povrchu ale měla podobu pouštních oblastí s malým zastoupením nízko rostoucí a nepříliš rozmanité vegetace. Sezóny dešťů byly zatím krátké a nepravidelné, pohoří po obvodu Pangei bránily průniku srážek do děsivě vyprahlých vnitrozemských pouští.[8]

Wrangellia Terrane (žlutě vyznačené území odpovídající přibližně západní části dnešní kanadské provincie Britská Kolumbie) je fragmentem zemské kůry, který byl kdysi součástí velké magmatické provincie Wrangellia. Právě enormní vulkanická činnost v této oblasti mohla být hlavní příčinou Karnské pluviální epizody v době před 234 až 232 miliony let. Kredit: Fama Clamosa; Wikipedia (CC BY-SA 4.0)

Jedinými oblastmi s relativním dostatkem vláhy, v nichž jediných zároveň mohla přežít velká část tehdejšího zvířectva, byly příbřežní ekosystémy. Tehdejší průměrná globální teplota byla zhruba o 10 °C vyšší než dnes a teplota moří činila dokonce kolem 47 °C![9] Dinosauři už nějakých deset milionů let existovali, ale zatím nebyli početní a rozhodně ve svých ekosystémech nedominovali. Klimatické podmínky jim zatím nedovolily rapidně se vyvíjet a zvítězit v ekologickém konkurenčním boji s hlavními soupeři, jako byli zástupci jiných skupin archosaurů, kynodonti a další.[10] Extrémně suché podnebí panovalo již asi 18 milionů let, od samotného počátku druhohorní éry, ale před 234 miliony let náhle nastala radikální změna. Jednoho dne se na obzoru objevila temná mračna a začalo pršet. Z úvodních prudkých lijáků se postupně vyvinul takřka nepřetržitý sled monzunových dešťových srážek, který měl trvat celé věky. Stačí porovnat 2 miliony let triasového deště například s vývojem člověka – celá existence druhu Homo sapiens by se do této doby vešla nejméně šestkrát![11] A navíc, jak se ukazuje právě v posledních letech výzkumu, i toto bylo jedno z období hromadného vymírání druhů, i když ne tak závažného, jako jsou členové „Velké pětky“. Méně fosilního materiálu, poněkud chaotické uložení fosilií a jejich interpretace i fakt, že se událost neodehrála na začátku nebo na konci některého z hlavních geologických období, přispěly k pozdnímu objevu Karnské pluviální epizody. První stopy po ní byly odhaleny v 70. letech minulého století, a to zejména výzkumy rakouských geologů v alpských vápencích. Ti ke svému překvapení objevili v jinak souvislém sledu karbonátů vrstvu tmavě šedých siliciklastik, datovaných do doby před 234 miliony let. Tato vrstva nebyla konzistentní s představou aridního klimatu, naopak nasvědčovala přítomnost velmi vlhkého podnebí s nadbytkem vody.[12] Zmíněný objev ještě nebyl brán příliš vážně, ale brzy se podobné doklady objevily také v červených pískovcích na jihozápadě Anglie, dále pak v Izraeli, Itálii a americkém Utahu.[13] Na konci 20. století tak geologové a paleontologové po 150 letech znovu začali pátrat po dokladech dávné potopy, tentokrát už však nikoliv té biblické.

Vědci pak stopy po triasové záplavě skutečně objevili – ať už to byla přítomnost jantaru, uhlí, sedimentů jezer a řek s dochovanou rostlinnou hmotou nebo výrazné množství jílového minerálu kaolinitu.[14] Důkaz vysoké vlhkosti klimatu i vysokých teplot pak podaly také fosilní spory a pyl tehdejších rostlin. Spolu s množícími se fosilními doklady o vymírání živočišných druhů v období karnu začalo být toto období nazýváno „skrytým vymíráním“. A co mělo být vlastně příčinou události CPE? Jedna z hypotéz spatřovala příčinu ve vzniku nových pangejských pohoří, které měly radikálně změnit poměr tlaků ovzduší nad souší a globálním oceánem Panthalassou.[15] V současnosti ale převažuje názor, že hlavní příčinou byla silná vulkanická činnost v oblasti dnešní Aljašky a kanadské provincie Britská Kolumbie (severozápad současné Severní Ameriky, mikrokontinent Wrangellia). Tato enormně silná sopečná činnost měla vyprodukovat extrémní množství skleníkových plynů (zejména přes 5000 gigatun uhlíku), které oteplily celosvětové klima a okyselily vodstva oceánů a moří. Nahromaděná vlhkost se potom projevila právě vznikem extrémně silných a dlouhodobých srážek.[16] Zjednodušeně lze konstatovat, že vysoko v atmosféře docházelo k masivnímu ochlazování vzduchu, zatímco při hladině oceánů probíhalo naopak robustní odpařování a oteplování vrstev vzduchu – výsledkem pak byly extrémně silné srážky, které přicházely v epizodických přívalech (nikoliv kontinuálním záplavovém dešti). Činnost vulkánů byla natolik intenzivní, že možná natrvalo změnila koloběh uhlíku a vody a proměnila pozemské ekosystémy jednou provždy. Při Karnské pluviální epizodě sice vyhynula třetina všech v moři žijících druhů, výsledkem byl ale naopak výrazný rozmach a vzestup biodiverzity organismů (včetně vzniku mnoha moderních skupin obratlovců), z nichž nejvíce „na očích“ paleontologům i laické veřejnosti jsou nepochybně dinosauři.[17] Po odeznění dešťů už vypadala biosféra jinak, a i když ještě dinosauři nebyli dominantní skupinou obratlovců ve všech pevninských ekosystémech (těmi se stali až o dalších zhruba 30 milionů let později), cesta k jejich nebývalému evolučnímu úspěchu už však byla nezvratně nastavena.[18]

Napsáno pro Dinosaurusblog a OSEL

Short Summary in English: Long ago, before the dawn of the age of dinosaurs, a heavy rain descended upon the supercontinent of Pangaea – and it kept raining perhaps for more than 1 million years. This epic rainy episode, known now as the Carnian Pluvial Episode (CPE), occurred roughly 234 to 232 million years ago and was a stark shift from the typically arid conditions of the late Triassic period. This event probably changed the whole biosphere significantly.

Odkazy:

https://www.earth.com/news/earth-endured-a-million-years-of-rain-in-the-carnian-pluvial-event/

https://blog.everythingdinosaur.com/blog/_archives/2020/09/17/carnian-pluvial-episode-late-triassic-mass-extinction.html

https://www.popsci.com/story/science/new-mass-extinction-lead-to-dinosaurs/

https://explorersweb.com/two-million-year-rainy-season/

https://www.livescience.com/carnian-pluvial-episode-mass-extinction.html

[1] Griffin, C. T.; et al. (2022). Africa’s oldest dinosaurs reveal early suppression of dinosaur distribution. Nature. 609 (7926): 313–319.

[2] Langer, M. C.; Ramezani, J.; Da Rosa, Á. A. S. (2018). U-Pb age constraints on dinosaur rise from south Brazil. Gondwana Research. 57: 133–140.

[3] Langer, M. C.; et al. (2010). The origin and early evolution of dinosaurs. Biological Reviews. 85 (1). Cambridge: Cambridge Philosophical Society: 65–66, 82.

[4] Brusatte, S. L.; et al. (2008). Superiority, Competition, and Opportunism in the Evolutionary Radiation of Dinosaurs. Science. 321 (5895): 1485–1488.

[5] Bernardi, M.; et al. (2018). Dinosaur diversification linked with the Carnian Pluvial Episode. Nature Communications 9: 1499.

[6] Benton, M. J.; Bernardi, M.; Kinsella, C. (2018). The Carnian Pluvial Episode and the origin of dinosaurs. Journal of the Geological Society. 175 (6): jgs2018-049

[7] Brocklehurst, N.; et al. (2018). Physical and environmental drivers of Paleozoic tetrapod dispersal across Pangaea. Nature Communications 9: 5216.

[8] Le Pichon, X.; et al. (2023). Breakup of Pangea and the Cretaceous Revolution. Tectonics. 42 (2).

[9] Zhiwei, Z.; et al. (2019). The Pangaea Megamonsoon records: Evidence from the Triassic Mungaroo Formation, Northwest Shelf of Australia. Gondwana Research. 69: 1–24.

[10] Cribb, A. T.; et al. (2023). Contrasting terrestrial and marine ecospace dynamics after the end-Triassic mass extinction event. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 290 (2012).

[11] Mounier, A.; Lahr, M. (2019). Deciphering African late middle Pleistocene hominin diversity and the origin of our species. Nature Communications. 10 (1): 3406.

[12] Simms, M. J.; Ruffell, A. H. (1989). Synchroneity of climatic change and extinctions in the Late Triassic. Geology. 17 (3): 265–268.

[13] Furin, S.; et al. (2006). High-precision U-Pb zircon age from the Triassic of Italy: Implications for the Triassic time scale and the Carnian origin of calcareous nanoplankton, lepidosaurs, and dinosaurs. Geology. 34 (12): 1009–1012.

[14] Dal Corso, J.; et al. (2012). Discovery of a major negative δ13C spike in the Carnian (Late Triassic) linked to the eruption of Wrangellia flood basalts. Geology. 40 (1): 79–82.

[15] Simms, M. J.; Ruffell, A. H. (2018). The Carnian Pluvial Episode: from discovery, through obscurity, to acceptance. Journal of the Geological Society. 175 (6): jgs2018-020

[16] Liqin, L.; et al. (2022). Palynological record of the Carnian Pluvial Episode from the northwestern Sichuan Basin, SW China. Review of Palaeobotany and Palynology. 304: 104704.

[17] Dal Corso, J.; et al. (2020). Extinction and dawn of the modern world in the Carnian (Late Triassic). Science Advances. 6 (38): eaba0099.

[18] Corecco, L.; Kohn, M. J.; Schultz, C. L. (2024). Triassic climate and the rise of the dinosaur empire in South America. Journal of South American Earth Sciences. 142: 104977.