Близько 252 млн років тому Земля ледь не загинула. В океанах померло 96 % всіх видів. Складніше визначити, скільки наземних видів зникло, але втрати були подібними. Це масове вимирання в кінці пермського періоду було наймасштабнішим за всю історію планети і тривало протягом декількох тисяч років.
Команда фахівців підготувала детальний звіт про те, як морське життя було стерте з лиця Землі під час пермсько-тріасового масового вимирання. Глобальне потепління позбавило океани кисню, піддавши багато видів такого стресу, що вони загинули.
І ми можемо повторити цей процес, попереджають вчені. Якщо так, то зміна клімату «однозначно відноситься до категорії катастрофічного вимирання», говорить Кертіс Дойч з Вашингтонського університету, співавтор нового дослідження.
Дослідники давно знали загальні концепції пермсько-тріасового катаклізму. Вулкани на території сучасного Сибіру почали вивергатися з величезною силою. Лава, яку вони викидали, справила величезний обсяг вуглекислого газу.
Потрапивши в атмосферу, газ почав захоплювати тепло. Дослідники оцінюють, що поверхня океану потеплішала на 18 градусів Фаренгейта. Деякі вчені кажуть, що саме тепло вбило багато видів.
Інші вважають, що тепло знизило концентрацію кисню в океані, задушивши види, які жили там. Гірська порода часів масового вимирання була сформована, коли щонайменше частині океану не вистачало кисню.
У своєму попередньому дослідженні Дойч вивчив, як сучасні тварини адаптувалися до температури і рівня кисню в морях. Тварини з швидким метаболізмом потребували більшого обсягу кисню, і тому вони не могли жити в тих частинах океану, де рівень кисню був нижче певного порогу.
Тепла вода зробила випробування більш складним, бо не могла утримувати стільки ж розчиненого кисню, як холодна. Ще гірше те, що тепла вода може збільшити метаболізм тварин, означаючи, що їм буде потрібно більше кисню, щоб вижити.
Дойч і його колега Джастін Пенн відтворили світ кінця пермського періоду за допомогою великомасштабної комп’ютерної симуляції. Коли сибірські вулкани затопили віртуальну атмосферу вуглекислим газом, атмосфера потеплішала. Океан також потеплішав і, згідно з моделлю, почав втрачати кисень.
Деякі частини океану втрачали більше кисню, чим інші На поверхні, наприклад, свіжий кисень проводився фотосинтетичними водоростями. Але в міру того як океан теплішав, його циркулюючі течії також сповільнювалися, що і продемонструвала модель. Бідна киснем вода осіла на дно океанів, і незабаром глибини почали задихатися.
Зростання температури і падаючий рівень кисню зробили величезні смуги океанів безлюдними. Деякі види вижили, але більшість зникли повністю. Тварини в багатих киснем водах не змогли виносити несподіване зниження кисню, а ті, які жили в тропічних водах, були вже адаптовані до низького вмісту О2. Холодноводні види ніде не могли знайти притулку.
Нове дослідження несе в собі важливе попередження. Сибірські вулкани, в кінцевому підсумку, викинули стільки вуглекислого газу в атмосферу, скільки ми ніколи не зробимо, спалюючи горючі копалини. Але наші щорічні темпи викидів вуглекислого газу насправді вище.
Вуглекислий газ, який ми викинули за останні два століття, вже зробив атмосферу теплішою, і океан поглинув більшу частину цього тепла. І зараз, так само як під час пермського-тріасового вимирання, океан втрачає кисень. За останні 50 років, рівень кисню знизився на 2 %. Якщо ми використовуємо всі горючі копалини на Землі, планета може потеплішати на 17 градусів Фаренгейта до 2300 року.