Мега-Эль-Ниньо могли запустить массовое вымирание в конце пермского периода

Величайшее вымирание в истории Земли могло начаться не только из-за взрывов вулканов, но и из-за изменения направления ветра.

Около 250 миллионов лет назад более 80% морских видов и две трети видов на суше вымерли в конце пермского периода массового вымирания — самого близкого к уничтожению состояния жизни. Большинство ученых считают, что массовые извержения вулканов на территории современной Сибири спровоцировали это событие, выплеснув углекислый газ (CO2) и потеплев на планете. Но согласно исследованию по моделированию, опубликованному в журнале Science, Великое вымирание было вызвано мега-эффектом Эль-Ниньо в мировом океане того времени, что привело к экстремальным погодным условиям, которые погубили леса и положили начало вымираниям.

Извержения вулканов и падения астероидов — известные виновники массовых вымираний. По словам Изабель Монтаньес, геохимика из Калифорнийского университета в Дэвисе, идея о том, что погодные условия могут усилить их воздействие, «это глоток свежего воздуха».

Записи о температуре поверхности древнего моря, основанные на колебаниях изотопов кислорода в окаменелых зубах угреподобных существ, называемых конодонтами, предполагают, что обширные соединенные океаны того времени, Тетис и Панталасса, были теплее на западе и холоднее на востоке. Это похоже на современный Тихий океан, где устойчивые пассаты накапливают теплую воду на западе. Но записи показывают, что по мере приближения вымирания эта закономерность исчезла — предполагая, что теплая вода периодически распространялась на восток, во многом так же, как это происходит сегодня во время событий Эль-Ниньо, говорит Ядун Сан, палеоклиматолог из Китайского университета геологических наук и ведущий автор исследования.

Эти температурные записи размыты, поэтому Сан обратился к климатическим моделировщикам, чтобы сделать картину более четкой. Во время пермского вымирания на Земле доминировал суперконтинент Пангея, который простирался от полюса до полюса, в результате чего Тетис и Панталасса окружали большую часть планеты. Команда включила эту географию в климатическую модель, разработанную Метеорологическим бюро Великобритании, и учла такие факторы, как рост парниковых газов, вызванный сибирскими извержениями. Это позволило им воссоздать моментальные снимки климата планеты во время Великого вымирания, которое длилось 100 000 лет или больше. «И к счастью, все сходится», — говорит Сан.

Геологические данные свидетельствуют о том, что до извержений уровень CO 2 в атмосфере , вероятно, составлял около 400 частей на миллион (ppm), что похоже на сегодняшний день. По словам Александра Фарнсворта, соавтора исследования и специалиста по моделированию палеоклимата в Университете Бристоля, по мере того, как они начали расти, модель показала, что начали происходить серьезные события Эль-Ниньо. Теплые западные воды на экваторе распространились на восток, не давая глубоким холодным водам достичь поверхности. Хаотичная погода была бы выпущена во всем мире, как это происходит во время сегодняшних Эль-Ниньо. Когда уровень CO 2  поднялся до 800 ppm и выше, Эль-Ниньо стал более страшным, чем когда-либо в истории, и продолжался до 7 лет. «Вы видите это невероятное накопление тепла, которое просто сохраняется», — говорит Фарнсворт.

В то время Пангея была пышной на побережьях, но засушливой в своих обширных внутренних районах — что-то вроде «супер-Австралии», говорит Вольфрам Кюршнер, палеоклиматолог из Университета Осло. Это могло сделать ее более уязвимой к колебаниям засухи и чрезмерным осадкам, вызванным Эль-Ниньо и его противоположностью, Ла-Нинья. Колеблющиеся экстремальные погодные условия могут помочь объяснить пермские геологические записи, которые показывают периоды сильных наводнений и отсутствие угольных месторождений, что говорит об исчезновении лесов. «Это важный шаг вперед в нашем понимании», — говорит он.

Самое важное, говорит Монтаньес, это первый механизм убийства, который может адекватно объяснить, почему ископаемые записи показывают вымирание на суше, начавшееся за тысячи лет до вымирания в океане. Это было загадкой в теории вулкана, потому что глобальное потепление от извергающегося CO 2  должно было убить жизнь на суше примерно в то же время, когда оно подавило циркуляцию и перемешивание океана, убивая морские виды из-за недостатка кислорода . Колебания Эль-Ниньо могли объяснить задержку, потому что многие морские виды выживают лучше, чем наземные виды — за заметным исключением коралловых рифов. И действительно, единственными морскими видами, которые пострадали от ранней смерти, были кораллы.

Мега-Эль-Ниньо не исключают других методов вымирания — на самом деле, они могли бы помочь подтолкнуть их. Уничтожая леса, Эль-Ниньо могли бы высвободить больше углерода в атмосферу, помогая поддерживать высокий уровень между извержениями, говорит Фарнсворт. Между тем, вредные химикаты из извержений или даже всплеск ультрафиолетового излучения от разрушающих озон химикатов, впрыскиваемых в стратосферу, могли бы сыграть свою роль. «Скорость вымирания настолько высока, что должно быть несколько факторов», — говорит Сан.

Исследование поднимает тревожную перспективу того, что сегодняшний рост уровня парниковых газов может спровоцировать мега-Эль-Ниньо, подобные пермскому периоду. Пока что климатические модели, которые прогнозируют будущее Эль-Ниньо при нынешнем потеплении, предлагают неоднозначные прогнозы . «Никто не знает, чего ожидать», — говорит Джадсон Партин, палеоклиматолог из Техасского университета в Остине.

Но Сан не находит утешения в этой неопределенности, учитывая, что пермские потрясения, по-видимому, начались, когда уровни CO 2  были так похожи на сегодняшние. «Все, что происходит сегодня, происходило и раньше». Только на этот раз вулканом является человечество.