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

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.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

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.

Ископаемые останки плауновидных после вымирания

Фото: ZHEN XU

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.