250 млн років тому Земля перетворилася на величезну теплицю, і тепер ми знаємо, чому: це тривожить

Загалом за останні 539 мільйонів років історії Землі вчені виділяють п'ять масових вимирань. Втім, деякі дослідники також стверджують, що Земля вже вступила в шосте масове вимирання, причиною якого частково є людська діяльність. Однак найбільшою подібною катастрофічною подією все ще вважається Велике вимирання, що сталося близько 250 мільйонів років тому, пише Science Alert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Велике вимирання на Землі

Як читають учені, під час цієї катастрофічної масштабної події було знищено до 94% усіх морських видів, а також до 70% родин наземних хребетних. Як і сьогодні, тропічні ліси в той час слугували найбільшими сховищами вуглецю і допомагали регулювати температуру. Дані вказують на те, що вони також зазнали занепаду.

Дослідники давно дійшли висновку, що Велике вимирання було спричинене раптовою подією парникових газів, що призвела до інтенсивного та швидкого потепління планети. Однак загадкою все ще залишалося, чому ці надзвичайно спекотні тепличні умови зберігалися протягом мільйонів років.

У новому дослідженні команда з Університету Лідса розгадала цю загадку. Учені вважають, що занепад тропічних лісів замкнув Землю в тепличному стані. Тривожність цього відкриття полягає в тому, що воно підтверджує давню традицію: коли клімат Землі перетинає певні "переломні точки", може настати катастрофічний екологічний апокаліпсис.

Потужне виверження

"Кнопкою запуску" для Великого вимирання стало виверження величезної кількості розплавленої породи в сучасному Сибіру. Ця розплавлена порода виверглася в осадовому басейні, багатому органічними речовинами, і була досить гарячою, щоб розплавити навколишні породи. Така подія вивільнила величезну кількість вуглекислого газу в атмосферу Землі всього за 50 000 років. Утім, учені не виключають, що це тривало 500 000 років.

Викид такої великої кількості вуглекислого газу в атмосферу Землі спричинив подальше підвищення температури — вчені вважають, ці дві зміни стали основним механізмом загибелі більшої частини життя на планеті.

Передбачається, що температура на суші піднялася на 6°C-10°C, і це сталося занадто швидко, щоб життя могло адаптуватися і розвинутися. За інших подібних вивержень кліматична система зазвичай повертається до свого попереднього стану протягом мільйона років. Однак у цьому випадку тепличні умови Землі зберігалися близько 5 мільйонів років. Тепер учені вважають, що знайшли причину цієї затримки.

Вимирання лісів

Під час дослідження вчені вивчили викопні рештки широкого спектра біомів наземних рослин, таких як:

• посушливі;
• тропічні;
• субтропічні;
• помірні;
• чагарникові.

Команда проаналізувала, як біоми змінилися з моменту безпосередньо перед масовим вимиранням і приблизно до 8 мільйонів років після нього. Команда припустила, що планета нагрівалася занадто швидко, що призвело до вимирання рослинності в низьких і середніх широтах, особливо тропічних лісів. У результаті ефективність циклу органічного вуглецю була значно знижена відразу після вивержень вулканів. Рослини, оскільки вони не могли просто піднятися і рухатися, дуже сильно постраждали від умов, що змінилися.

Дані вказують на те, що до події масового вимирання навколо екватора існувало багато торф'яних боліт, а також тропічних і субтропічних лісів, які вбирали вуглець. Однак, коли вчені реконструювали викопні залишки рослин, вони виявили, що ці біоми фактично були стерті з тропічних континентів. Усе це призвело до багатомільйонної "вугільної прогалини" в геологічному літописі. Ці ліси були замінені крихітними плауноподібними, всього від двох до 20 сантиметрів у висоту.

Анклави більших рослин залишилися у напрямку до полюсів, у прибережних і злегка гірських районах, де температура була трохи нижчою. Приблизно через п'ять мільйонів років вони в основному повторно заселили Землю. На жаль, ці рослини були менш ефективні в уловлюванні й утриманні вуглецю.

З якою швидкістю повернулися ліси

Під час дослідження вчені також оцінили швидкість, з якою рослини поглинають атмосферний вуглекислий газ і зберігають його. Далі команда використовувала модель циклу вуглецю під назвою SCION для чисельної перевірки нашої гіпотези. Результати вказують на те, що початкове підвищення температури через велике виверження в Сибіру зберігалося протягом 5-6 мільйонів років через зниження чистої первинної продуктивності.

І лише коли рослини відновилися, а вуглецевий цикл перезапустився, Земля почала повільно виходити з тепличних умов.

Наслідки порушення вуглецевого циклу Землі

Вчені визнають, що складно проводити паралелі між зміною клімату в геологічному літописі та сьогодні, проте ключовим висновком нової роботи дослідників є те, що життя на Землі, хоча й стійке, нездатне реагувати на масштабні зміни в короткострокових масштабах без радикальної перебудови біотичного ландшафту.

Результати роботи також підкреслюють важливість тропічної та субтропічної рослинності для підтримки кліматичної рівноваги на Землі.

Усі масові вимирання на Землі

1. Ордовицько-силурійське вимирання — близько 450-443 мільйони років тому; торкнулося морських і наземних видів;
2. Девонське вимирання — близько 372 мільйонів років тому; зачепило безліч морських і наземних форм життя;
3. Пермське вимирання — близько 253-251 мільйонів років тому; вважається наймасштабнішим вимиранням в історії Землі;
4. Тріасове вимирання — близько 208-200 мільйонів років тому; зникло безліч видів у морському і наземному середовищі.
5. Крейдяне-палеогенове вимирання — 65,5 мільйона років тому; призвело до вимирання динозаврів та інших видів.

Раніше Фокус писав про те, що Земля вже вступила в шосте масове вимирання.