Как долго длилось самое массовое вымирание на Земле?

Около 252 млн лет назад в земной коре в Сибири произошел такой мощный разлом, что вылившейся лавы хватило бы, чтобы полностью залить США – это около 6 000 000 кубических километров.

Таким образом, апвеллинг магмы, закипание и окисление воды, повышение уровня CO₂ в атмосфере Земли могли привести к глобальным климатическим изменениям. Ну или, по крайней мере, это то, что многие ученые считают причиной климатических изменений. И хотя существуют и другие гипотезы, в одном ученые солидарны: именно из-за этих изменений и произошло вымирание около 90% всего живого на нашей планете.

Карта Земли в конце пермского периода (252 млн лет назад)

Лаборатория в Массачусетском технологическом институте является одной из нескольких в мире, которые занимаются изучением причин массового вымирания на рубеже пермского и триасового периодов. Гипотезу о том, что именно вулканические извержения в Сибири стали причиной этой катастрофы команда MIT опубликовала в Трудах Национальной Академии Наук (Proceedings of the National Academy of the Sciences). И по их предположениям, вымирание произошло намного быстрее, чем считалось ранее.

Чтобы понять, как тогда разворачивались события, ученым необходимо отследить точную хронологию. Сравнивая ископаемые из разных периодов - их пермского и триасового – исследователи заметили, что вымирание некоторых видов происходило постепенно, например трилобитов, морских скорпионов (эврепидов), некоторых видов моллюсков, аммонитов, некоторых видов кораллов. На протяженности в 20 или 25 сантиметров осадочных пород «как в окаменелой летописи, мы можем наблюдать, как постепенно все изменялось», говорит Сет Берджесс (Seth Burgess), аспирант MIT и один из ведущих авторов статьи.

Но, тем не менее, определить точный возраст пород довольно сложно, поскольку для этого исследователям необходимо анализировать минералы, которых нет в этих известняковых породах.

Помочь ученым могут окаменелости из китайской провинции Мейшан. Около 252 млн лет назад местная морская экосистема формировалась под воздействием близлежащих вулканов, поэтому эти ископаемые могут дать ученым более подробную информацию о времени гибели некоторых видов животных.

Принципиальным моментом для изучения возраста этих слоев является содержание в них циркония. Благодаря ему исследователи могут понять соотношение урана и свинца в породах, а уже по их соотношению определить более точный возраст слоя. Ученые, в том числе команда MIT, уже давно пытаются выяснить, сколько лет наслоениям, образованных из этих цирконов, но прошлые исследования не позволяли ответить точно на этот вопрос. Однако последние проведенные исследования лаборатории MIT показали, что вымирание длилось около 60 000 лет, плюс-минус 48 тысяч лет.

По сравнению с 4,5 миллиардами лет существования Земли, вымирание случилось в мгновение ока.

Дуг Эрвин (Doug Erwin)палеобиолог, Национальный музей Смитсоновского института Естественной Истории, автор комментариев к исследованию в PNAS

Тот факт, что [они] могут зафиксировать события на протяжении 60 000 лет, плюс-минус 48 000 лет, в отдалении от нас в 252 млн лет – довольно примечательно.

Зная более точные сроки вымирания, ученые могут сосредоточиться на причинах этого процесса. Так, например, гипотезы о том, насколько повлияло повышение температуры океана или температуры атмосферы, или рост CO₂, теперь нужно уточнять в зависимости от того, в какой именно период вымирания вписываются данные факторы.

Таким образом, постепенно может обозначиться вся цепочка событий: ученые считают, что повышение углерода в атмосфере началось еще до массового вымирания, и это видно по океанским отложениям того времени; увеличение водорода повлекло за собой окисление океана; далее в конце пермского периода ключевую роль мог сыграть так называемый кризис кальцификации. Окисление воды в океане приводит к уменьшению количества карбоната, что создает трудности для организмов с низким уровнем метаболизма, например таких как некоторые виды моллюсков. Уменьшение их количества приводит к нарушениям пищевой цепи, что приводит, в свою очередь, к гибели других видов.

С помощью данного метода так же изучаются и другие масштабные вымирания. Например, радиометрическое датирование вулканических пород в Монтане и Гаити, расположенных в районе удара астероида, который предположительно убил динозавров в конце мелового периода, говорит нам о том, что на этот процесс ушло всего лишь около 32 000 лет. Аналогичное исследование еще одного вымирания, вызванного извержениями вулканов в конце триасового периода, предполагает, что оно длилось менее 5 000 лет.

Несмотря на то, что все эти катастрофы были вызваны разными причинами, крах экосистемы произошел очень быстро.

Дуг Эрвин (Doug Erwin)палеобиолог, Национальный музей Смитсоновского института Естественной Истории, автор комментариев к исследованию в PNAS

Какими бы не были причины вымирания, а некоторые из них были совершенно различными, биосфера может разрушиться похожим образом, как только наступит переломный момент.

Все эти разговоры об изменении климата и окислении океана, должно быть, звучат для нас очень знакомо. Сегодня люди делают очень много того, что может повлиять на будущий климат или окружающую среду. Некоторые ученые даже считают, что конец пермского периода мог бы стать своеобразным уроком для нас. Поэтому понимание условий, которые привели к тем вымираниям, должны помочь нам избежать антропогенного разрушения экосистемы в будущем. Как сказал Эрвин «Вы же не хотите, чтобы началось массовое вымирание, потому что если оно начнется, будущее выглядит довольно мрачным».