250 млн лет назад Земля превратилась в огромную теплицу, и теперь мы знаем, почему: это тревожит

Фото: Medium

Около 250 миллионов лет назад на планете исчезла почти вся жизнь. Это событие известно как пермско-триасовое массовое вымирание, или Великое вымирание, стало самым катастрофическим из всех пяти событий массового вымирания на Земле. Теперь ученые точно знают, почему это произошло.

В общей сложности за последние 539 миллионов лет истории Земли ученые выделяют пять массовых вымираний. Впрочем, некоторые исследователи также утверждают, что Земля уже вступила в шестое массовое вымирание, причиной которого частично является человеческая деятельность. Однако самым крупным подобным катастрофическим событием все еще считается Великое вымирание, произошедшее около 250 миллионов лет назад, пишет Science Alert.

Великое вымирание на Земле

Как читают ученые, во время этого катастрофического масштабного события было уничтожено до 94% всех морских видов, а также до 70% семейств наземных позвоночных. Как и сегодня, тропические леса в то время служили крупнейшими хранилищами углерода и помогали регулировать температуру. Данные указывают на то, что они также испытали упадок.

Исследователи давно пришли к выводу, что Великое вымирание было вызвано внезапным событием парниковых газов, что привело к интенсивному и быстрому потеплению планеты. Однако загадкой все еще оставалось, почему эти чрезвычайно жаркие тепличные условия сохранялись в течение миллионов лет.

В новом исследовании команда из Университета Лидса разгадала эту загадку. Ученые считают, что упадок тропических лесов запер Землю в тепличном состоянии. Тревожность этого открытия заключается в том, что оно подтверждает давнюю традицию: когда климат Земли пересекает определенные "переломные точки", может последовать катастрофический экологический апокалипсис.

Мощное извержение

"Кнопкой запуска" для Великого вымирания стало извержение огромного количества расплавленной породы в современной Сибири. Эта расплавленная порода изверглась в осадочном бассейне, богатом органическими веществами и была достаточно горячей, чтобы расплавить окружающие породы. Такое событие высвободило огромное количество углекислого газа в атмосферу Земли всего за 50 000 лет. Впрочем, ученые не исключают, что это продолжалось 500 000 лет.

Выброс такого большого количества углекислого газа в атмосферу Земли вызвал последующее повышение температуры — ученые считают, эти два изменения стали основным механизмом гибели большей части жизни на планете.

Предполагается, что температура на суше поднялась на 6°C-10°C, и это произошло слишком быстро, чтобы жизнь могла адаптироваться и развиться. При других подобных извержениях климатическая система обычно возвращается к своему прежнему состоянию в течение миллиона лет. Однако в этом случае тепличные условия Земли сохранялись около 5 миллионов лет. Теперь ученые считают, что нашли причину этой задержки.

Вымирание лесов

В ходе исследования ученые изучили ископаемые останки широко спектра биомов наземных растений, таких как:

• засушливые;
• тропические;
• субтропические;
• умеренные;
• кустарниковые.

Команда проанализировала, как биомы изменились с момента непосредственно перед массовым вымиранием и примерно до 8 миллионов лет после него. Команда предположила, что планета нагревалась слишком быстро, привело к вымиранию растительности в низких и средних широтах, особенно тропических лесов. В результате эффективность цикла органического углерода была значительно снижена сразу после извержений вулканов. Растения, поскольку они не могли просто подняться и двигаться, очень сильно пострадали от изменившихся условий.

Данные указывают на то, что до события массового вымирания вокруг экватора существовало много торфяных болот, а также тропических и субтропических лесов, впитывающих углерод. Однако, когда ученые реконструировали ископаемые остатки растений, они обнаружили, что эти биомы фактически были стерты с тропических континентов. Все это привело к многомиллионному "угольному пробелу" в геологической летописи. Эти леса были заменены крошечными плауновидными, всего от двух до 20 сантиметров в высоту.

Анклавы более крупных растений остались по направлению к полюсам, в прибрежных и слегка горных районах, где температура была немного ниже. Примерно через пять миллионов лет они в основном повторно заселили Землю. Увы, эти растения были менее эффективны в улавливании и удержании углерода.

С какой скоростью вернулись леса

В ходе исследования ученые также оценили скорость, с которой растения поглощают атмосферный углекислый газ и хранят его. Далее команда использовала модель цикла углерода под названием SCION для численной проверки нашей гипотезы. Результаты указывают на то, что изначальное повышение температуры из-за крупного извержения в Сибири сохранялось в течение 5-6 миллионов лет из-за снижения чистой первичной продуктивности.

И лишь когда растения восстановились, а углеродный цикл перезапустился, Земля начала медленно выходить из тепличных условий.

Последствия нарушения углеродного цикла Земли

Ученые признают, что сложно проводить параллели между изменением климата в геологической летописи и сегодня, однако ключевым выводом новой работы исследователей является то, что жизнь на Земле, хотя и устойчива, неспособна реагировать на масштабные изменения в краткосрочных масштабах без радикальной перестройки биотического ландшафта.

Результаты работы также подчеркивают важность тропической и субтропической растительности для поддержания климатического равновесия на Земле.

Все массовые вымирания на Земле

• Ордовикско-силурийское вымирание — около 450-443 миллиона лет назад; затронуло морские и наземные виды;
• Девонское вымирание — около 372 миллионов лет назад; затронуло множество морских и наземных форм жизни;
• Пермское вымирание — около 253-251 миллионов лет назад; считающееся самым масштабным вымиранием в истории Земли;
• Триасовое вымирание — около 208-200 миллионов лет назад; исчезло множество видов в морской и наземной среде.
• Меловое-палеогеновое вымирание — 65,5 миллиона лет назад; привело к вымиранию динозавров и других видов.