Земля уже переживала период сильного потепления

Около 252 млн лет назад Земля едва не погибла. В океанах умерло 96 % всех видов. Сложнее определить, сколько наземных видов исчезло, но потери были подобными. Это массовое вымирание в конце пермского периода было самым масштабным за всю историю планеты и продолжалось на протяжении нескольких тысяч лет. 

Команда специалистов подготовила детальный отчет о том, как морская жизнь была стерта с лица Земли во время пермско-триасового массового вымирания. Глобальное потепление лишило океаны кислорода, подвергнув многие виды такому стрессу, что они погибли.

И мы можем повторить этот процесс, предупреждают ученые. Если так, то изменение климата «однозначно относится к категории катастрофического вымирания», говорит Кертис Дойч из Вашингтонского университета, соавтор нового исследования.

Исследователи давно знали общие концепции пермско-триасового катаклизма. Вулканы на территории современной Сибири начали извергаться с огромной силой. Лава, которую они выбрасывали, произвела огромный объем углекислого газа.

Попав в атмосферу, газ начал захватывать тепло. Исследователи оценивают, что поверхность океана потеплела на 18 градусов Фаренгейта. Некоторые ученые говорят, что именно тепло убило многие виды.

Другие считают, что тепло снизило концентрацию кислорода в океане, удушив виды, жившие там. Горная порода времен массового вымирания была сформирована, когда по меньшей мере части океана не хватало кислорода.

В своем предыдущем исследовании Дойч изучил, как современные животные адаптировались к температуре и уровню кислорода в морях. Животные с быстрым метаболизмом нуждались в большем объеме кислорода, и поэтому они не могли жить в тех частях океана, где уровень кислорода был ниже определенного порога.

Теплая вода сделала испытание более сложным, так как не может удерживать столько же растворенного кислорода, как холодная. Еще хуже то, что теплая вода может увеличить метаболизм животных, означая, что им будет требоваться больше кислорода, чтобы выжить.

Дойч и его коллега Джастин Пенн воссоздали мир конца пермского периода с помощью крупномасштабной компьютерной симуляции. Когда сибирские вулканы затопили виртуальную атмосферу углекислым газом, атмосфера потеплела. Океан также потеплел и, согласно модели, начал терять кислород.

Некоторые части океана теряли больше кислорода, чем другие На поверхности, например, свежий кислород производился фотосинтетическими водорослями. Но по мере того как океан теплел, его циркулирующие течения также замедлялись, продемонстрировала модель. Бедная кислородом вода осела на дно океанов, и вскоре глубины начали задыхаться.

Рост температуры и падающий уровень кислорода сделали огромные полосы океанов необитаемыми. Некоторые виды выжили, но большинство исчезли полностью. Животные в богатых кислородом водах не смогли выносить неожиданное снижение кислорода, а те, которые жили в тропических водах, были уже адаптированы к низкому содержанию О2. Холодноводные виды нигде не могли найти убежища.

Новое исследование несет в себе важное предупреждение. Сибирские вулканы, в конечном итоге, выбросили столько углекислого газа в атмосферу, сколько мы никогда не произведем, сжигая горючие ископаемые. Но наши ежегодные темпы выбросов углекислого газа на самом деле выше.

Углекислый газ, который мы выбросили за последние два века, уже сделал атмосферу теплее, и океан поглотил большую часть этого тепла. И сейчас, так же как во время пермского-триасового вымирания, океан теряет кислород. За последние 50 лет, уровень кислорода упал на 2 %. Если мы используем все горючие ископаемые на Земле, планета может потеплеть на 17 градусов Фаренгейта к 2300 году.