Ученые выяснили причину рекордной продолжительности потепления при пермском вымирании
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, 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.
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
В эпоху искусственного интеллекта и стремительного развития технологий знание языка становится инструментальной компетенцией, а умение работать с учетом культурного контекста — стратегической. В День филолога, кандидат педагогических наук Екатерина Щавелева, заведующая кафедрой иностранных языков и коммуникативных технологий НИТУ МИСИС рассказывает, как гуманитарное образование приобретает новую ответственность и какое будущее у межкультурной коммуникации.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии