End-Permian environmental changes and the Siberian Traps volcanism (EPIC, Svensen)

Den store vulkanprovinsen i Sibir, såkalte Siberian Traps, eksploderte for 252 millioner år siden. Samtidig med utbruddene forsvant en stor del av livet på jorden. Den viktigste hypotesen for å forklare masseutryddelsen er knyttet til gassutslipp fra Sibir. Vi har forsket på pipe-lignende strukturer i Sibir, strukturer der vi tror gassene slapp ut i atmosfæren. To detaljerte studier tar for seg pipene og gamle kraterinnsjøer dannet under eksplosjonene. Det viste seg at kraterne er fulle av organisk materiale og svovel, som kan fortelle mye om hva som skjedde for 252 millioner år siden: Svovel og karbon strømmet ut av jordskorpen og ut i atmosfæren, via kraterinnsjøene. Pollen og andre planterester ble fanget i sedimentene i bunnen av innsjøene, noe som gjør at vi har tilgang til et unikt arkiv for å forstå en de mest dramatiske periodene i jordens historie. Det finnes hundrevis av slike pipes bevart i Øst-Sibir, som styrker sammenhengen mellom den vulkanske aktiviteten og miljøkatastrofen. Vi har dessuten studert prosessene bak gassutslippene. Gassene ble dannet rundt magmatiske intrusjoner i de saltrike lagene i undergrunnen i Øst-Sibir. Vi har beregnet utslippene og deres effect på datidens klima. Selv enkeltstående vulkanske hendelser varmet opp så mye karbon-holdige bergarter at klimaet på jorden kan ha endret seg dramatisk i løpet av en periode på 100 år. Våre resultater understreker viktigheten av å forstå vulkanske og metamorfe prosesser for den største masseutryddelsen vi kjenner fra jordens historie.

The geological record shows that the Earth suffered severe environmental crises, including the end-Permian (~252 million years ago; Ma) and end-Triassic (~200 Ma) mass extinctions, when species in the ocean and on the continents got extinct. Despite being subjected to intense focus from a number of research groups worldwide, there is still not much consensus about what triggered these boundary events and other major crises in the history of the Earth. In 2004 I published a paper in Nature suggesting that the end-Permian and end-Triassic crises could be caused by carbon degassing from organic-rich sedimentary basins heated by hot magmatic intrusions related to Large Igneous Provinces (LIPs). This paper is widely cited (~180 ISI-citations), and the hy pothesis has been extended to other boundary events and is currently explored by other groups. With this ERC grant I would like to move the research in a new direction and build a world-leading group devoted to past crises. This agenda is rooted in using the prime example, the Siberian Traps and the end-Permian event, as the main case and where the research is driven by a set of new key findings. These findings include the discovery of thermally affected oil in a number of lava flows in the Siberian Traps LIP (important for the volume and speciation of the emitted gases), huge areas in Siberia where tuffs are lacking (showing less explosive activity than previously believed), and the discovery of sedimentary rocks in East Siberia where the transition from background sediments to volcaniclastic sediments to lava flows is exposed (unique possibility to obtain near-field proxy data.