Шквал интенсивных, диких колебаний климатических условий мог спровоцировать крупнейшее массовое вымирание в истории Земли около 252 миллиона лет назад.
Воссоздание того, как взаимодействовали температура поверхности древних морей, циркуляция океана и атмосферы, а также массивы суши, показало, что Земля страдала от почти десятилетних засух, лесных пожаров и наводнений.
Исследователи знали, что резкий скачок глобальной температуры, вызванный выбросами газа в результате миллионов лет мощных вулканических извержений на территории современной Сибири, был вероятной причиной массового вымирания примерно 252 миллиона лет назад. Но именно последовавший за этим катастрофический «мега-Эль-Ниньо» нанес сильный удар по экосистемам, в конечном итоге уничтожив около 90% всех видов, обитающих в океане, и 75% видов, обитающих на суше.
«Результаты действительно выстраивают картину, согласно которой вымирание имеет несколько больше нюансов, чем мы предполагали ранее», — говорит Эрик Гулбрансон, специалист по осадочной геохимии из колледжа Густава Адольфа в Сент-Питере, штат Миннесота, который не принимал участия в новом исследовании.
Исследователи задавались вопросом, почему Великое вымирание, которое произошло на границе пермского и триасового периодов, было столь жестоким для жизни на Земле.
«У нас есть это интенсивное глобальное потепление, но у нас есть и другие эпизоды глобального потепления в геологической летописи, которые не сделали ничего даже близко столь же плохого для экосистем, как этот», — говорит палеонтолог Дэвид Бонд из Университета Халла в Англии.
Хотя резкое повышение температуры поверхности моря и последовавшее за этим снижение способности более теплого океана удерживать растворенный кислород имели бы катастрофические последствия для океанических организмов, оставалось неясным, что именно привело к вымиранию жизни на суше или почему эти организмы просто не могли переместиться на более холодные полюса.
Частично ответ может заключаться в гораздо более краткосрочных колебаниях палеоклимата.
«Виды заботятся о климате, но на самом деле их заботит погода», — говорит Александр Фарнсворт, специалист по моделированию палеоклимата в Университете Бристоля в Англии.
Такие изменения включают колебания климата в масштабе лет, а не сотен тысячелетий или больше. Например, сегодняшнее Эль-Ниньо-Южное колебание — периодическое потепление тропической части Тихого океана, которое приносит тепло и засушливость в северную часть Северной Америки, смягчает сезон ураганов в Атлантике и вызывает засухи и наводнения во всем мире — длится примерно год.
Фарнсворт, Бонд и международная группа коллег реконструировали, как выглядели эти климатические модели более 250 миллионов лет назад. Группа рассчитала температуру морской воды, используя соотношения различных форм кислорода в окаменелых зубах конодонтов, древних рыбообразных животных. С этими данными, а также с недавно обновленными компьютерными симуляциями атмосферных и океанических схем циркуляции Земли, группа создала более связную картину климата во время Великого вымирания. Этому способствовало, говорит Фарнсворт, более новое, более точное понимание того, как выглядели континенты и океанические бассейны в конце пермского периода, что влияет на глобальную атмосферную и океаническую циркуляцию.
Команда обнаружила, что когда уровень углекислого газа изначально удвоился с 410 до 860 частей на миллион, а глобальная температура повысилась, периоды потепления, подобные Эль-Ниньо, которые в основном возникали над гигантским океаном позднего пермского периода, Панталассией, стали более интенсивными. (Для сравнения, нынешние уровни CO₂ колеблются около 422 частей на миллион). Со временем колебания также удлинялись, иногда растягиваясь почти на десятилетие.
Последствия этих мега-Эль-Ниньо быстро стали бы слишком тяжелыми для наземных организмов. По словам Фарнсворта, по мере того, как поглощающие углекислый газ леса выпекались и отмирали, из атмосферы вытягивалось все меньше парниковых газов, создавая самоподдерживающийся цикл, поскольку вулканы продолжали выбрасывать согревающие газы.
«Вы получаете больше потепления, больше отмирания растительности, более сильные Эль-Ниньо, более высокие температуры в глобальном масштабе, более высокие экстремальные погодные явления, что приводит к большему отмиранию», — говорит Фарнсворт.
Большие участки земного шара качнулись бы от палящей жары, засухи и пожаров до драматических наводнений.
В конечном итоге жара проникла в более высокие широты, оставив мало мест, где можно было бы укрыться от все более враждебной атмосферы.
«Повсюду стало очень жарко, и именно поэтому виды не могли просто мигрировать на север и юг», — говорит Бонд.
В конце концов, многие виды просто не смогли приспособиться к этим климатическим американским горкам.
Теперь, когда результаты исследования рисуют более четкую картину того, как потепление ускорило массовое вымирание в конце пермского периода, может быть, есть способ увидеть эти быстрые климатические колебания в самой палеонтологической летописи. Гулбрансон отмечает, что годовые записи, сохранившиеся в ископаемых пещерных сталактитах и кольцах деревьев, могут быть доказательством мега-Эль-Ниньо.
«Нам нужно отследить эти сигналы в палеонтологической летописи. Нам нужно увидеть их в организмах, которые жили и пережили вымирание», — говорит он.
В дальнейшем Бонду будет интересно узнать, какие врожденные физические и экосистемные особенности сделали определенные периоды в истории Земли более устойчивыми к катастрофам, вызванным климатическим хаосом, а другие — более уязвимыми к массовому вымиранию.
Оригинал статьи можно прочитать здесь.
Больше информации о самых интересных научных открытиях и удивительных исторических фактах читайте на нашем сайте «Совятня».
Интересные новости, советы по здоровью, ответы на популярные вопросы и цитаты великих ученых ищите в Telegram.
Фото: Frepik
