O Episódio Pluvial do Carniano (CPE), frequentemente chamado de Evento Pluvial Carniano, foi um período de grandes mudanças no clima global que coincidiu com mudanças significativas na vida da Terra, tanto nos oceanos quanto em terra firme. Ele ocorreu durante a parte final do estágio Carniano, uma subdivisão do final do período Triássico, e durou cerca de 1 a 2 milhões de anos (aproximadamente entre 234 e 232 milhões de anos atrás).
O CPE corresponde a um episódio significativo na evolução e diversificação de muitos grupos de seres vivos que são importantes hoje. Entre eles estão alguns dos primeiros dinossauros (que incluem os ancestrais das aves), os lepidosauros (os ancestrais das cobras e lagartos modernos) e os mammaliaformes (ancestrais dos mamíferos). No ambiente marinho, viu-se o aparecimento dos primeiros cocólitos e dinoflagelados entre os microplânctons. Estes últimos estão ligados à rápida diversificação dos corais escleractíneos, graças ao estabelecimento de zooxantelas simbióticas dentro deles. O CPE também marcou a extinção de muitas espécies de invertebrados aquáticos, especialmente entre os amonoides, briozoários e crinoides.
Evidências do Episódio Pluvial Carniano (CPE) são encontradas em camadas de sedimentos do Carniano em todo o mundo, tanto em ambientes terrestres quanto marinhos. Em terra, o clima árido predominante em grande parte do supercontinente Pangeia mudou brevemente para um clima mais quente e úmido, com um aumento significativo de chuvas e escoamento. Nos oceanos, houve uma redução na deposição de minerais carbonáticos. Isso pode refletir a extinção de muitos organismos formadores de carbonato, mas também pode ser devido a um aumento na profundidade de compensação do carbonato, abaixo da qual a maioria das conchas de carbonato se dissolve, deixando poucas partículas de carbonato no fundo do oceano para formar sedimentos.
A mudança climática durante esse evento é refletida em mudanças químicas nas camadas do Carniano, sugerindo que o aquecimento global era prevalente na época. Essa mudança climática está provavelmente ligada à erupção de extensos basaltos de inundação quando o Terreno Wrangellia se juntou à extremidade noroeste da Placa norte-americana.
História e nomenclatura do termo Distúrbios ambientais e altas taxas de extinção foram observados em sedimentos do estágio Carniano muito antes de se propor uma perturbação climática global. Em 1974, Schlager e Schöllnberger chamaram a atenção para uma camada siliciclástica escura de que interrompeu abruptamente um longo período de deposição de carbonato nos Alpes de Calcário do Norte. Eles chamaram essa "virada" estratigráfica de Reingrabener Wende, também conhecida como evento de Reingraben ou evento de Raibl. Várias formações terrestres do Carniano (como o Schilfsandstein da Alemanha e vários membros do Grupo Argiloso da Mércia do Reino Unido) são intervalos de sedimentos fluviais ricos em argila caulinítica e detritos vegetais, apesar de terem sido depositados entre camadas mais áridas. Palinomorfos adaptados à umidade em New Brunswick, topografia cárstica no Reino Unido e uma excursão de isótopos de carbono em Israel foram todos relatados no meio do Carniano antes de 1989. A fronteira entre Juliano-Tuvaliano (=Carniano Inferior/Superior) teve altas taxas de extinção entre muitos invertebrados marinhos, enquanto uma extinção entre vertebrados terrestres foi sugerida para ocorrer no final do Carniano.
Em 1989, Michael J. Simms e Alastair H. Ruffell publicaram um artigo que combinou diversas observações em uma nova hipótese, apontando para um período de aumento de chuvas coincidente com mudanças ecológicas significativas no meio do Carniano. O artigo foi inspirado por uma conversa entre Simms e Ruffell em 10 de novembro de 1987 na Universidade de Birmingham. Nessa conversa, Ruffell conectou sua pesquisa sobre mudanças litológicas no Grupo Argiloso da Mércia com a pesquisa de Simms sobre a extinção dos crinoides.
Um ponto chave da hipótese deles era que as evidências usadas para demonstrar a mudança climática eram completamente independentes das evidências de mudanças biológicas; fósseis não foram usados para inferir a mudança climática. A perturbação climática que eles hipotetizaram, e que chamaram de episódio pluvial Carniano, foi considerada inicialmente como resultado de instabilidade oceânica e/ou vulcânica relacionada ao início da separação de Pangeia. No entanto, naquela época, faltavam evidências diretas para isso.
Simms e Ruffell publicaram vários outros artigos nos anos seguintes, mas sua hipótese não foi amplamente aceita. Uma crítica forte de Visscher et al. (1994) argumentou que o pólen adaptado à aridez permaneceu abundante durante todo o Carniano na Alemanha, sugerindo que o Schilfsandstein indicava apenas um sistema fluvial invasor, e não uma mudança climática generalizada. Essa crítica também cunhou o termo "evento pluvial Carniano", que eventualmente se tornou um dos nomes mais amplamente utilizados para a perturbação climática.
A obscuridade da hipótese de Simms e Ruffell começou a se dissipar no final dos anos 2000, à medida que mais estudos em locais do Carniano na Itália forneceram suporte adicional. O interesse pela hipótese aumentou significativamente após uma reunião e um workshop sobre o clima do Triássico, realizado em 2008 no Museu da Natureza do Tirol do Sul, em Bolzano, Itália. No entanto, mesmo com a aceitação crescente da natureza global do Episódio Pluvial Carniano (CPE), sua causa ainda era muito debatida no início da década de 2010. Até a nomenclatura não era consensual, com vários autores utilizando nomes como "intermezzo úmido do meio Carniano", "episódio úmido do Carniano", "fase pluvial do Carniano" e "crise do Carniano".
Registros de isótopos de carbono e ósmio publicados nos anos seguintes apoiaram uma forte ligação entre as perturbações climáticas do Carniano e a grande província ígnea de Wrangellia, mas muitas perguntas permanecem sem resposta. Um workshop geológico focado no CPE foi realizado em 2018 no Instituto Hanse-Wissenschaftskolleg (HWK) para Estudos Avançados em Delmenhorst, Alemanha. O workshop tinha como objetivo estimular mais pesquisas sobre os mecanismos, impacto e estratigrafia do CPE, além de sua relevância para a compreensão das mudanças climáticas atuais. Também tentou padronizar a nomenclatura do CPE, rejeitando descrições como "evento" (tipicamente aplicadas a processos geológicos com duração inferior a um milhão de anos) ou "meio Carniano" (um termo nebuloso sem equivalente geológico claro).
Evidência geológica Clima durante o episódio pluvial Carniano O episódio pluvial Carniano introduziu condições significativamente mais úmidas em todo o mundo, interrompendo o clima árido característico do final do período Triássico. Essa umidade estava relacionada ao aumento das chuvas durante o CPE, cujas evidências incluem: sedimento siliciclástico (alto conteúdo de sílica) em bacias sedimentares, indicando um alto nível de intemperismo continental e de escoamento; conduítes cársticos significativos (cavernas) em afloramentos de calcário Paleozóico abaixo da discordância terrestre do final do Triássico. (o contexto topográfico dessas cavernas é consistente com uma idade Carniana, embora alguns aleguem uma idade Reciana com base na ocorrência localizada de microfósseis) desenvolvimento de paleossolos hísticos (solo que consiste principalmente de materiais orgânicos) e espódicos (subsolo preto, marrom-avermelhado a marrom-escuro), solos fósseis típicos de um clima tropical úmido, onde mais água entra por meio da precipitação do que sai por evapotranspiração; assembleias palinológicas higrófitas (pólen fóssil) que refletem uma vegetação mais adaptada a um clima úmido; presença de âmbar.
Este clima geralmente úmido do CPE foi periodicamente interrompido por climas mais secos típicos do resto do período Triássico Superior.
O aquecimento global prevaleceu durante o evento pluvial Carniano. Isso é evidenciado por análises de isótopos de oxigênio realizadas em apatita de conodontes do CPE, que mostram um desvio negativo de aproximadamente 1,5‰ no isótopo estável δ18O, sugerindo um aquecimento global de 3-4 °C durante o CPE e/ou uma mudança na salinidade da água do mar. Este aquecimento provavelmente se deve à intensa atividade vulcânica na época, evidenciada por tendências nos isótopos de carbono ao longo do CPE.
Esta atividade vulcânica, por sua vez, provavelmente estava relacionada à formação da Grande Província Ígnea de Wrangellia na mesma época, que gerou vastas quantidades de rochas ígneas (vulcânicas) que foram acrescidas à extremidade noroeste da Placa Norte-Americana (agora as Montanhas Wrangell, Alasca, e uma camada estimada de 6 km de espessura sob a maior parte da Ilha de Vancouver).
Há evidências de euxinia no leito marinho (baixos níveis de oxigênio e altas concentrações tóxicas de sulfeto) durante o CPE. Os calcários são enriquecidos em íons de manganês perto do topo da Formação Zhuganpo, no sul da China. Íons de manganês são concentrados e solúveis em águas profundas euxínicas, mas precipitam-se em carbonatos na base da zona oxigenada. O aumento das concentrações de manganês indica uma redução da zona oxigenada e uma expansão correspondente da água euxínica (=anóxico, ou seja, sem oxigênio).
Efeitos nas plataformas carbonáticas No início do CPE, houve uma mudança acentuada nas formas das plataformas carbonáticas a oeste do Mar de Tétis. Plataformas altas, principalmente isoladas e pequenas, cercadas por encostas íngremes, típicas do início do Carniano, foram substituídas por plataformas de baixa elevação com encostas suaves (ou seja, rampas). Essa transformação está relacionada a uma grande mudança na comunidade biológica responsável pela precipitação de carbonato de cálcio (também conhecida como "fábrica de carbonato"). A comunidade biológica altamente produtiva, dominada principalmente por bactérias (fábrica M), que produzia carbonato nas plataformas altas, foi substituída por uma comunidade menos produtiva dominada por moluscos e metazoários (fábricas C-T).
No bloco ao sul da China, o desaparecimento das plataformas carbonáticas está associado à deposição de sedimentos típicos de ambientes anóxicos (folhelhos negros). Devido aos baixos níveis de oxigênio, restos de animais muitas vezes foram bem preservados em depósitos sedimentares chamados Lagerstätten. Esses Lagerstätten são ricos em crinoides e répteis, como ictiossauros.
Evidências geoquímicas Carbono O CPE é marcado por perturbações nos ciclos geoquímicos, especialmente no ciclo do carbono. Sedimentos correspondentes ao início do episódio mostram uma variação significativa de –2 a –4‰ no δ13C, indicando a liberação do isótopo leve de carbono, o carbono-12, na atmosfera. Esta variação foi mencionada pela primeira vez em carbonatos em Israel e, posteriormente, detalhada em fragmentos de madeira carbonizada nas Dolomitas. Foi confirmada em diversos sedimentos à base de carbono por toda a Europa e Ásia. Avaliações estratigráficas mais precisas de afloramentos europeus identificaram essa variação em três ou possivelmente quatro pulsos principais, que ocorreram do final do Juliano ao início do Tuvaliano. Cada pulso pode ser associado a um intervalo de sedimentação anormal em terra e no mar. A terceira variação, na fronteira entre Juliano e Tuvaliano, está relacionada a grandes extinções de amonoides e conodontes.
Ósmio