• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
27 июня
Иван Лавренов
4
73 840

Ученые выяснили причину рекордной продолжительности потепления при пермском вымирании

5.5

Пермское вымирание сопровождалось рекордно сильным и долгим потеплением климата. Моделирование показало, какие именно цепочки обратной связи, восстанавливающие климат после катастрофических событий, были нарушены вымиранием.

Пермское вымирание в представлении художника.
Пермское вымирание в представлении художника. / © Lynette Cook/Science Source

Пермское вымирание, случившееся около 252 миллионов лет назад, стало самым масштабным за всю историю фанерозоя — периода существования «современной» многоклеточной жизни на Земле, который начался 542 миллиона лет назад. Оно превзошло даже «вымирание динозавров» и, в отличие от последнего, было вызвано не астероидом, а внутренними причинами.

В истории и причинах пермского вымирания остаются неясности, но общая картина известна хорошо. Вероятнее всего, все началось с извержения, породившего Сибирские траппы — огромную провинцию, сложенную вулканическими базальтами. Это извержение было вызвано восходящим мантийным потоком, подобно современному вулканизму Исландии и Гавайских островов, и стало рекордсменом в своем классе.

Сибирские траппы / © wikipedia.org

Извержение Сибирских траппов продолжалось около 400 тысяч лет и затопило территорию будущей Западной, Северной и Центральной Сибири миллионами кубических километров базальтовой лавы. В атмосферу было выброшено колоссальное количество парниковых и ядовитых газов.

К вулканической активности добавилось горение угольных пластов, подожженных лавой, и выброс углекислоты из разложившихся от высокой температуры известняков. Содержание углекислоты в воздухе могло достигнуть 0,8% (современный уровень составляет 0,04%, а перед извержением было 0,4%).

Это привело к рекордному потеплению в истории фанерозоя. Средняя температура на планете подскочила до 32 градусов Цельсия — на 17 градусов выше, чем в нынешнюю ледниковую эпоху, и на пять-семь выше, чем во время эоценового климатического оптимума около 50 миллионов лет назад.

Температура океана в экваториальных и тропических широтах выросла до 40 градусов. Его воды лишились кислорода и насытились сероводородом из-за перегрева и цветения сульфат-восстанавливающих бактерий, а озоновый слой был разрушен вулканическими выбросами галогенов. Растительная и животная жизнь, которая могла бы укрыться в полярных широтах, подвергалась действию мутагенного ультрафиолетового излучения.

Человек смог бы выжить на Земле эпохи пермско-триасового вымирания, но условия показались бы ему на редкость неприятными.

Обычно планета быстро реагирует на выбросы углекислого газа в атмосферу. Повышение его концентрации ускоряет рост биомассы, и избыток связывается живыми организмами. Часть углекислого газа идет на строительство известковых раковин водных организмов и оказывается захороненной в карбонатных осадочных породах. Период восстановления после выброса углекислого газа в атмосферу обычно не превосходит нескольких тысяч или десятков тысяч лет.

Средние глобальные температуры на Земле в течение фанерозоя (последние 542 млн лет)
Средние глобальные температуры на Земле в течение фанерозоя (последние 542 миллиона лет). По горизонтали — миллионы лет до настоящего момента / © https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0012825221000027

Потепление, связанное с пермским вымиранием, продлилось целых пять миллионов лет. Ученые из Университета Вайкато (Новая Зеландия) во главе с Терри Иссоном и Софией Раузи нашли вероятную причину продолжительности потепления и связанного с ним вымирания. Они провели компьютерное моделирование земной экосистемы во время вымирания и выявили процесс, который поддерживал высокую концентрацию углекислого газа, — обратное выветривание.

Само по себе оно было известно и раньше. Часть углекислого газа, растворяясь в океанической воде, переходит в гидрокарбонаты. Некоторые глинистые осадочные породы при своем образовании связывают катионы гидрокарбонатных солей, а углекислота переходит обратно в свободную форму.

Для образования этих глин необходим растворенный в воде кремнезем. Но в «здоровом» океане с таким процессом конкурируют диатомовые водоросли и другие микроскопические организмы, которые строят из него кремнистые скелеты. Поэтому обычно обратное выветривание не противодействует захвату углекислоты.

Во время пермского вымирания организмы с кремнистыми скелетами остались лишь в немногих пригодных для обитания уголках Мирового океана. Ускоренное выветривание на поверхности насытило океаны кремнеземом, и скорость отложения глин резко повысилась. Биологическое захоронение углекислого газа тоже почти прекратилось: на раскаленной суше попросту практически не осталось растений, которые его связывают.

О степени опустошения красноречиво свидетельствует «угольный разрыв» (coal gap) — отсутствие каменного угля в отложениях границы пермского и триасового периодов. Этот слой — палеонтологическая «визитная карточка» Великого вымирания, подобно слою обогащенного иридием пепла на границе меловых и палеогеновых отложений, порожденному падением «того самого» астероида.

Таким образом, пермское вымирание было самоподдерживающимся кризисом. Его интенсивности оказалось достаточно, чтобы «выбить» главные механизмы связывания углекислого газа, и он оставался в атмосфере в десятки раз дольше, чем положено в «здоровые» времена.

Со временем углекислый газ все же оказался захороненным в осадочных породах, температуры понизились, а жизнь на Земле начала долгий путь к восстановлению.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 14:02
Иван Лавренов

Некоторые пульсары покидают остатки сверхновых со скоростями более тысячи километров в секунду. Согласно новому исследованию, такую скорость им может придавать весьма необычное явление - мощное направленное нейтринное циклотронное излучение.

12 августа
Ольга Иванова

Исследование американских нейробиологов на грызунах показало, что повышенный уровень тестостерона способствует не только агрессивному, но и просоциальному поведению.

Позавчера, 14:54
Сергей Васильев

Крошечные маячки помогли ученым следовать за мигрирующими насекомыми в небольшом самолете, показав, что те уверенно ориентируются в пространстве, перелетая на тысячи километров.

Вчера, 14:02
Иван Лавренов

Некоторые пульсары покидают остатки сверхновых со скоростями более тысячи километров в секунду. Согласно новому исследованию, такую скорость им может придавать весьма необычное явление - мощное направленное нейтринное циклотронное излучение.

12 августа
Василий Парфенов

В конце июля многие СМИ опубликовали новости с заголовками вида «Земля стала вращаться быстрее — и ученые не знают почему». К концу первой недели августа тема добралась и до русскоязычного сегмента Сети. На поверку этот инфоповод пусть и без негативных последствий, но демонстрирует основные пороки современной (не только научно-популярной) журналистики. Рассказываем, как в действительности изменяется скорость вращения нашей планеты, насколько хорошо известны причины таких осцилляций, а также почему ученые никогда ничего не знают наверняка (и это нормально).

12 августа
Ольга Иванова

Исследование американских нейробиологов на грызунах показало, что повышенный уровень тестостерона способствует не только агрессивному, но и просоциальному поведению.

2 августа
Александр Березин

Если западным странам удастся «лишить Кремль нефтяных доходов», то мир ждет геополитическое землетрясение. Только не обязательно в ту сторону, о которой вы сейчас подумали. На фоне того, что последует за «лишением», шок 1973 года может показаться детской игрой. Naked Science попробует оценить размах «потолочного катаклизма» заранее.

31 июля
Александр Березин

Саудовский принц одобрил строительство гигантского «лежачего небоскреба», который должен стать крупнейшим зданием в истории. Причем еще и самым экологичным в мире. Пресса и соцсети полны возмущенных оценок: «это антиутопия!», «проект сырой!» и тому подобным. Однако чисто технически это не так: «Зеркальную линию» на пять миллионов жителей вполне можно построить. И такое здание в самом деле будет энергоэффективным (и формально безуглеродным). Но у проекта есть другие слабые места, лежащие скорее в сфере науки, нежели техники. Naked Science попробовал разобраться в деталях.

27 июля
Алиса Гаджиева

Новое исследование показало, что появившаяся у человека способность переваривать молочный сахар никак не сказалась на распространенности потребления продуктов молочного животноводства.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария

-
5
+
Ага вот только есть проблема мамонты, пещерные тигры и остальная живность отмерзают и мясо свежее и только начинает портится так же как и на Аляске тракторами сгребали перегной.
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: