Всички знаят за изчезването на динозаврите. Най-лошото изчезване било причинено от бързото повишаване на температурата.
Най-тежкото изчезване на Земята е станало много преди ударът на астероид убиец, който изтри динозаврите. Случи се около 252 мия и бележи края на това, което се нарича Пермски период. Изчезването е известно като Пермско-триасовото събитие на изчезване, Край-пермийското изчезване или по-просто казано - „Великите умиращи“. До 70% от сухоземните гръбначни и до 96% от всички морски видове са били угасени по време на Голямото умиране.
Как се случи това? Може ли да се случи отново?
„Това проучване подчертава потенциала за масово изчезване, произтичащ от подобен механизъм при антропогенни промени в климата.“ - водещ автор Джъстин Пен, школа по океанография, Университет във Вашингтон.
Учените са работили усилено, за да разберат причината за най-лошото изчезване в историята на Земята. Но е трудно да съберем доказателствата от нещо, случило се над 250 мия. Разкази от събития, които отдавна са скрити в скалата, и голяма част от скалата, която е била стара, е била покорена. Няма пушек за пушене като огромен кратер. Има само битове и доказателства. Едно конкретно доказателство е особено убедително: изкопаемите доказателства, показващи разпространението на изчезналите морски видове, в сравнение с тези, които не са.
Ново проучване, публикувано в сп. Science zeroes, в списъка на изкопаемите и показва, че виновникът зад Голямото умиране са промените в климата. И въпреки че климатичните промени по онова време вероятно са причинени от вулкани, последиците са ясни: изменението на климата, независимо дали е причинено от вулкани или нещо друго, може да доведе до катастрофално изчезване, също толкова лошо, или по-лошо от астероидно въздействие.
Докладът е озаглавен „Температурно-зависимата хипоксия обяснява биогеографията и тежестта на крайнопермското изчезване на морската маса.“ Водещ автор е Джъстин Пен от школата по океанография в Университета на Вашингтон. В проучването Пен и неговите съавтори стигат до извода, че повишените температури на океана и хипоксията, която е свързана с него, са причинили Голямото умиране и вероятно и други изчезване.
"... климатичното затопляне и загубата на кислород бяха основна причина за изчезването." - Джъстин Пен, школа по океанография, Университет във Вашингтон.
Тона доказателства показва, че механизмът, стоящ зад тази промяна на климата 252 mya, е бил вулкани. Основният ефект на вулканите беше затоплящият климат, поради парниковите газове, които те инжектират в атмосферата. Вулканите имаха други ефекти, но затоплянето е от ключово значение. Това накара океаните да се затоплят значително.
Изследователите комбинираха климатичното моделиране с вкаменелостите, за да стигнат до своето заключение. Те моделираха климата, основан на Земята, непосредствено преди изчезването, когато съществуваше един континент, наречен Пангея, и когато температурата и нивото на кислорода в океана бяха подобни на днешните. В своя модел те също въвеждат температурната и кислородна чувствителност на 61 съвременни морски видове, включително ракообразни, риби, миди, корали и акули. Условията преди Голямото умиране бяха подобни на сегашните, така че чувствителността на тези 61 съвременни вида представлява вида в момента на най-лошото изчезване на Земята.
След това вдигнаха температурата на 10 градуса, което съответства на температурната промяна 252 mya. Резултатът им даде географска картина на Великите умиращи.
„Много малко морски организми са останали в същите местообитания, в които са живели - било или бягат, или загиват“, казва вторият автор Къртис Дойч, доцент по океанография на UW. При симулацията видовете с голяма географска ширина бяха почти напълно заличени, докато някои видове по-близо до екватора оцеляха.
„Това е първият път, когато направихме механистично предсказване за това какво е причинило изчезването, което може да бъде директно тествано с записа на изкопаемите, което след това ни позволява да правим прогнози за причините за изчезването в бъдеще“, каза първият автор Джъстин Пен , докторант по океанография на СУ.
Някои древни скали от морското дъно все още са наоколо от най-лошото изчезване на Земята 252 mya, и те съхраняват доказателства за самото изчезване. Имаше процъфтяваща и разнообразна морска екосистема, а след това и трупове. И минаха милиони години Земята да се диверсифицира и процъфтява отново. С резултатите от тяхната симулация в ръка, учените след това я сравниха с оцелелия запис на изкопаеми.
Записът на изкопаемите показва къде са били видове преди изчезването и кои са заличени изцяло или ограничени до част от предишното им местообитание. А вкаменелостите потвърждават това, което откриха изследователите: най-страдащите от екватора видове.
Студената вода задържа повече кислород от по-топлата вода, това е основна наука. Видовете, които са адаптирани към по-студените климатични условия, доста далеч от екватора, изискват повече кислород, за да оцелеят, отколкото видовете, пригодени за по-топли води в близост до екватора. Данните от морските изкопаеми показват, че морските видове по-далеч от екватора са пострадали по-лошо от тези по-близо до екватора.
Когато климатът се затопли и нивото на кислород в океана спадна, първите, които изчезнаха, бяха видовете, които изискват повече кислород. Видовете, които са по-близо до екватора, трябваше да отидат някъде: те можеха да напуснат екватора и да намерят вода с нивата на кислород, с които бяха свикнали. Или поне някои от тях биха могли. Но за тези по-на север и юг от екватора, нямаше къде да отиде.
„Тъй като метаболизмите на тропическите организми вече бяха адаптирани към сравнително топли условия с по-ниско съдържание на кислород, те можеха да се отдалечат от тропиците и да намерят същите условия някъде другаде.“ - Къртис Дойч, съавтор, доцент на UW по океанография.
„Тъй като метаболизмите на тропическите организми вече бяха адаптирани към сравнително топли условия с по-ниско съдържание на кислород, те можеха да се отдалечат от тропиците и да намерят същите условия някъде другаде“, каза Дойч. "Но ако организмът е бил приспособен за студена, богата на кислород среда, тези условия са престанали да съществуват в плитките океани."
Затоплящите океани са били двойно по-добри за морските видове. Докато океаните се затопляха, не само нивото на кислорода спада, но метаболизмът на морските видове се ускори и им трябваше повече кислород. Ключовата концепция тук е съотношението на температурата, зависима от търсенето и търсенето на O2. Това съотношение, наречено метаболитен индекс, измерва обхвата на околната среда за аеробна активност и се регулира от океанските условия, както и от термичните и хипоксийните характеристики на чувствителността, които варират за различните видове. Ако метаболитният индекс за определен вид падне под минималното им изискване, те просто не могат да дишат и те умират.
„Подписът на този механизъм за убиване, затоплянето на климата и загубата на кислород е този географски модел, който се предвижда от модела и след това е открит във фосилите“, каза Пен. „Споразумението между двамата показва, че този механизъм на климатичното затопляне и загубата на кислород е основна причина за изчезването.“
Затоплянето и липсата на кислород, което предизвика, не беше единственият фактор за изчезването, но обяснява повече от половината от загубите на морското разнообразие. Според авторите други промени, като подкиселяване или изместване на производителността на фотосинтетичните организми, вероятно са действали като допълнителни причини.
Какво означава това за бъдещето? Ако затоплянето беше основната причина за Голямото умиране, най-лошото изчезване в историята на Земята, тогава затоплянето може да доведе до изчезване отново. Всъщност вече е така.
Нивата на парникови газове се покачиха в Пермия и те се покачват днес. Не от вулканите разбира се, а от хората.
„При обичайните сценарии за емисии от бизнеса до 2100 г. затоплянето в горния океан ще достигне 20 процента от затоплянето в края на Пермия, а до 2300 година ще достигне между 35 и 50 процента“, казва Пен. „Това проучване подчертава потенциала за масово изчезване, произтичащ от подобен механизъм при антропогенни промени в климата.“
В момента преживяваме събитие на изчезване, наречено холоценово изчезване. Смята се за шестото изчезване, тъй като през последните 600 милиона години е имало още пет. Холоценовото изчезване обхваща растения и животни, включително бозайници, птици, земноводни, влечуги и членестоноги. Не всичко се движи от затоплящ климат, но някои от тях са. Загубата на биоразнообразно местообитание от човешката дейност е отделна причина. Но това е изчезване. Учените смятат, че сегашната скорост на изчезване за растителни и животински видове е между 100 и 1000 пъти по-голяма от естествената фонова честота на изчезване.
Остава да видим колко по-топъл ще стане климатът ни и колко видове ще бъдат доведени до изчезване. Да се надяваме, че може да се направят необходимите промени, за да се избегне най-лошото от предстоящото. И да се надяваме, че няма твърде много изригвания на вулкани.
- Прессъобщение: Най-голямото изчезване в историята на Земята, причинено от глобалното затопляне, оставяйки океанските животни, които се задъхват
- Документ за изследване: Хипоксията, зависима от температурата, обяснява биогеографията и тежестта на изчезването на морската маса в края на пермите
- Вписване в Уикипедия: Холоценно изчезване
- Изследователска книга: Неразбраното шесто масово изчезване
- Документ за изследване: Оценка на нормалната честота на изчезване на видове
