Siberi lõksud suur vulkaaniline provints ja Permi-triiasi massväljasuremine

Siberi lõksud moodustavad Venemaa Siberi piirkonnas suure vulkaanilise kivimi piirkonna, mis on tuntud kui suur vulkaaniline provints. Tegemist on hiiglasliku üleujutusbasaltide väljalaskega, mis kattis kunagi suure osa Lääne- ja Kesk-Siberist paksude laavavoogudega ning jättis maha astmelise, “trepile” sarnaneva maastiku.

Lõksu moodustanud suured pursked olid üks suurimaid teadaolevaid vulkaanilisi sündmusi Maa ajaloo viimase 500 miljoni aasta jooksul. Põhietapp leidis aset vahetult ümber perm-triase piiri (u 252–251 miljonit aastat tagasi) ja kestis geoloogilises mõttes lühikese, kuid keskkonna jaoks saatusliku ajavahemiku – peamised väljavoolud toimusid mõnekümne kuni mõnesaja tuhande aasta jooksul, väiksemaid järgepurskeid jätkus kuni miljoni aasta ringis. Laavade kogumaht ulatus mitme miljoni kuupkilomeetrini ning algselt võisid need katta kuni mitme miljoni ruutkilomeetri suuruse ala.

perm-triassiaegne väljasuremisjuhtum, mil hääbus enneolematu osa elustikust (sageli hinnatakse, et kuni ~90% liikidest), langeb ajaliselt kokku Siberi lõksude peamiste purseimpulssidega. Selle “suure väljasuremise” üheks tõenäoliseks käivitajaks peetaksegi Siberi lõksude vulkanismi, kuigi arutelu täpsete mehhanismide üle jätkub.

Mõiste “trapp” tuleneb rootsi sõnast “trepp” (trappa või mõnikord ka trapp), mis viitab piirkonna maastikku moodustavatele astmelistele küngastele, mis on iseloomulikud üleujutusbasaltile.

Geoloogiliselt koosneb provints peamiselt paksudest basaltsetest laavavooludest, ent sama oluline on ka maa-alune “torustik”: ulatuslikud daikparved ja läbilõiked (sillid), mis tungisid settekivimeisse (eriti orgaanikast rikastesse kivimitesse Tunguska basseinis). Lisaks on levinud tuffide ja teiste püroklastiliste kivimite horisondid, mis märgivad kiireid pursefaase.

Asukoht ja tänapäevased paljandumised: suurimad maastikupildis nähtavad väljad jäävad Putorana mägismaale, Norilski ja Jenissei ülemjooksu ümbrusse. Kohati ületab basaltkeha paksus kilomeetrit, erodeerunud astangud ja terrassid annavad piirkonnale tüüpilise “lõksulise” ilme.

Keskkonnamõjud, mis seovad Siberi lõksud väljasuremisega:

• Suurtes kogustes gaase (CO₂, SO₂, halogeenid) paiskus atmosfääri. Väävliaerosoolid põhjustasid lühiajalist jahtumist ja happevihmasid; kasvuhoonegaasid käivitasid pikaajalise soojenemise.
• Kontaktmetamorfsed protsessid orgaanikarikastes kivimites tekitasid lisaks vulkaanilistele gaasidele rohkelt termogeenset CO₂ ja metaani, võimendades kasvuhooneefekti.
• Mereveed muutusid hapnikuvaeseks (anoksia) ja happelisemaks; see murdis kokku mere-ökosüsteemid ning kahjustas karbonaatkorpusega organisme.
• Halogeenirikkad emissioonid võisid nõrgestada osoonikihti, suurendades UV-kiirgust maismaal ja meres.
• Globaalsed süsiniku isotoopide nihked ning elavhõbeda rikastumised setetes üle maailma langevad ajaliselt kokku peamiste purseimpulssidega ja toimivad oluliste tõenditena.

Ajastuse kinnitamiseks on kasutatud mitut meetodit (nt U–Pb dateeringud tsirkoonis ja Ar–Ar meetod), mis näitavad, et peamised väljavoolud ning sillide sissetungid kattusid väljasuremise teravaimas faasis. Paljud uurimused leiavad ka pulseeriva iseloomu: lühikesed, ent väga intensiivsed purseperioodid vaheldusid rahulikuma ajaga.

On kaalutud ka teisi tegureid, näiteks võimalik meteoriidiplahvatus või biogeokeemilised tagasisided. Lühiajaliselt populaarne oli hüpotees, et niklirikkad heited soodustasid metaanitootjate (nt Methanosarcina) plahvatuslikku vohamist meres, mis omakorda suurendas metaanieritust ja hapnikutarbimist. Otsene löögikraatrite tõendus Permi–Triiase piiril on aga nõrk ning valdav osa andmetest toetab vulkanismi keskset rolli.

Majanduslikult on Siberi lõksud olulised: Norilski–Talnahhi piirkonnas seostuvad basaltprovintsiga ühed maailma suurimad nikli-, vase- ja plaatinarühma metallide leiukohad. Lõksude kivimitega seotud struktuurid on tähtsad ka kivisöe ja gaasi akumuleerumiseks.

Kokkuvõttes on Siberi lõksud võtmetähtsusega nii Maa sisemiste protsesside kui ka biosfääri arengu mõistmisel. Need illustreerivad, kuidas suurte vulkaaniline provintside kiire kujunemine võib lühikese ajaga muuta kliimat, ookeane ja elustikku globaalses mõõtkavas.