Siperian trapit: laajat laavapurkaukset ja permikauden sukupuutto

Laajuus, ikä ja muodostuminen

Siperian trapit syntyivät lopullisesti myöhäispermikaudella, noin 252 miljoonaa vuotta sitten, ja purkaukset ja injektiot tapahtuivat pääosin lyhyessä geologisessa ajassa, arviolta muutamista kymmenistä tuhansista vuosista jopa noin miljoonan vuoden kuluessa. Massiiviset laavavirrat kattavat nykyarvioiden mukaan miljoonia neliökilometrejä (yleisesti mainitaan luokkaa 1–2 miljoonaa km²) ja kokonaisvolyymi on arvioitu luokkaan 1–4 miljoonaa km³. Joissain paikoissa basaltikerrokset ja sillit ovat paikoin useiden kilometrien paksuisia.

Vaikutukset ympäristöön ja yhteys permikauden loppuun

Suuret purkaukset, jotka muodostivat trapit, ajoittuvat lähelle permikauden ja triaskauden välistä rajaa (noin 251–250 miljoonaa vuotta sitten) ja tapahtumat ajoittuvat samaan aikaan kuin planeetan suurin tunnettu sukupuuttoaalto, permikauden ja triaskauden välinen sukupuuttoon kuoleminen, jossa arviolta yli 90 % merilajeista ja suuri osa maalla eläneistä lajeista katosi. Siperian ansojen purkautuminen on yksi tärkeimmistä ja laajimmin tutkituista selityksistä tälle sukupuutolle.

Trappien suuria ympäristövaikutuksia selittävät erityisesti:

• Rajut päästöt: laava- ja magmaprosessit vapauttivat suuria määriä hiilidioksidia (CO2), rikkidioksidia (SO2) ja muita kaasuja, mikä johti pitkäkestoiseen ilmakehän lämpenemiseen ja happamoitumiskehityksiin.
• Kontaktimetamorfismi: sillien ja magman tunkeutuminen orgaanipitoisiin sedimentteihin (mm. hiilikerrostumat) vapautti lisähiilidioksidia ja metaania, mikä voimistanee kasvihuoneilmiötä entisestään.
• Ilmakehän ja merien reaktiot: aluksi ilmakehän aerosolit ja rikkipitoiset päästöt saattoivat aiheuttaa lyhytaikaisia viilennyksiä ja happamoitumista, mutta pitkällä aikavälillä kasvihuonekaasujen vaikutus johti voimakkaaseen lämpenemiseen, hapen vähentymiseen merissä (anoksia) ja ravinteiden kierron muutoksiin.
• Geokemialliset merkit: permikausi–triaski -rajassa havaitaan mm. negatiivisia hiilen isotooppipoikkeamia, elohopeapitoisuuden nousuja ja muuta sedimenttikemian muutosta, jotka tukevat laajojen magmaakustannusten ja niiden ympäristövaikutusten teoriaa.

Maantieteelliset ja taloudelliset seuraukset

Siperian trapit sijoittuvat laajalle alueelle Pohjois-Siperiassa; tunnettuja paikallisia ilmentymiä ovat muun muassa Putoranan ja muiden ylänköalueiden basaltikerrokset. Trapit liittyvät myös merkittäviin malmiesiintymiin: magman ja sedimenttien vuorovaikutus on synnyttänyt Norilskin alueen suuria nikkeli-, kupari- ja rikkiesiintymiä, joilla on ollut huomattava taloudellinen merkitys.

Terminologia

Termi "traps" on peräisin ruotsin kielen sanasta "portaat" (trappa, tai joskus trapp), joka viittaa alueen maisemassa nähtäviin portaikkoisiin tasoeroihin ja kerrosrakenteeseen, tyypillisiin tulvabasalteille.

Tutkimus ja epävarmuudet

Vaikka Siperian trapit ovat keskeinen ehdokas permikauden lopun massasukupuuton syyksi, tapahtuman tarkka kulku ja kaikkien tekijöiden osuus ovat edelleen aktiivisen tutkimuksen kohteena. Mahdollisia lisätekijöitä ovat esimerkiksi valtameren anoksinen tila, orgaanisen aineen hajoaminen, vapautuneet metaanivarannot ja mahdolliset meteoriitti- tai muut vaikutukset. Tarkat ajoitukset (U–Pb- ja Ar–Ar-menetelmillä) viittaavat kuitenkin siihen, että trapien suurimmat aktiivisuusjaksot ajoittuvat hyvin lähelle sukupuuton hetkeä, mikä tekee niistä todennäköisen päätekijän suuressa ympäristökriisissä.