Определена причина крупнейшего массового вымирания на Земле

Избыток углекислого газа, выделяемого с начала промышленной революции, уже привел к повышению температуры более чем на один градус, что увеличило риск экстремальных стихийных явлений и лесных пожаров и привело к уничтожению более половины кораллов в Большом Барьерном рифе. Но геологическая история показывает, что действие парниковых газов может быть гораздо хуже.

Ученые из шотландского Университета Сент-Эндрюс и двух крупных немецких исследовательских центров впервые проследили начальные и последующие процессы, ответственные за крупнейшее массовое вымирание на Земле.

В то время извержение вулкана выбросило в атмосферу огромное количество углекислого газа. По словам ведущего автора исследования доктора Ханы Юриковой, после катастрофы рост углекислого газа в атмосфере вызвал цепочку событий, которые последовательно остановили почти всю жизнь в морях.

Исследование было направлено на то, чтобы понять механизмы, стоящие за массовым пермским вымиранием — это был период около 252 миллионов лет назад между пермским и триасовым периодами, когда 95 % морских видов были уничтожены в течение десятков тысяч лет. Это самая близкая к полному исчезновению жизни на Земле катастрофа.

Ученые выдвинули много теорий о том, что ее вызвало, включая выброс метана с морского дна и вулканическую активность, но впервые удалось определить точную причину.

Извержение вулкана на территории нынешней Сибири выбросило в атмосферу 100 000 миллиардов тонн углерода. Этот выброс привел к окислению океана и потеплению, что было смертельно для морской жизни, которая нуждается в карбонате кальция для раковин и скелетов. Потепление увеличило темпы химического выветривания (разрушения минералов и изменения их состава) на суше. Это привело к тому, что больше питательных веществ попало в океан, истощая его запасы кислорода и, вероятно, отравляя его сульфидом.

Потребовалось от нескольких сотен тысяч до миллионов лет, чтобы экосистема оправилась от катастрофы, которая изменила ход эволюции жизни на Земле. Исследователи смогли прийти к своим выводам, изучив раковины ископаемых брахиопод — это моллюскоподобные организмы, которые существуют на Земле уже более 500 миллионов лет.

Они смогли оценить уровень рН в океане на основе различных изотопов бора в окаменелых раковинах. Поскольку океанические уровни рН тесно связаны с атмосферным углекислым газом, команда смогла создать модель атмосферы в то время. С помощью этой методики ученые смогли реконструировать эволюцию атмосферных концентраций CO₂ и проследить ее вплоть до вулканической активности. Объем углекислого газа, выделенного сибирским вулканом, был в 40 раз больше, чем углекислый газ, содержащийся в настоящее время в запасах ископаемого топлива, включая выбросы с начала промышленной революции.