Массовое вымирание, положившее конец пермской геологической эпохе 252 миллиона лет назад, уничтожило от 70 до 90% животных, обитавших на Земле. Произошли извержения огромных вулканов, выбросивших в атмосферу 100 миллиардов тонн углекислого газа. Это дестабилизировало климат и углеродный цикл, привело к резкому глобальному потеплению, снижению уровня кислорода в атмосфере и океанах.
Однако зеленые растения, которым для жизни нужен именно углекислый газ, а не кислород, не только не вымерли, но и расцвели, оставив после себя многочисленные окаменелости. Для моделирования резкого повышения глобальной температуры в конце пермского и в начале триасового периодов ученые решили проанализировать именно их.
По мнению доктора Мауры Брунетти из Женевского университета, автора статьи в Frontiers in Earth Science, окаменелые споры и пыльца растений раннего триасового периода не служат убедительным доказательством внезапной и катастрофической потери биоразнообразия. Многие морские и наземные животные пережили самое массовое вымирание в истории Земли, если не считать катаклизмы протерозоя, когда исчезали только одноклеточные организмы — других еще просто не было. Следующее крупное вымирание, связанное с падением гигантского метеорита в Мексике 65 миллионов лет назад, было гораздо более молниеносным. Крупные представители фауны, прежде всего динозавры, погибли от голода и холода за считанные месяцы.
На стыке пермского и триасового периодов жизнь на Земле была вынуждена медленно приспосабливаться к изменениям климата и углеродного цикла в течение нескольких миллионов лет.
Для моделирования климата были взяты пять этапов (в палеогеологии их также называют ярусами) по обе стороны условной границы между пермским и триасовым периодами:
- Пермский чуалинский (259,8–254,1 млн. лет);
- Пермский чансиньский (254,1–252,2 млн. лет);
- Ранний триасовый индский (252–250 млн. лет);
- Ранний триасовый олекенский (250–246,7 млн. лет);
- Средний триасовый анизийский (246,7–241,5 млн. лет).
В русскоязычной литературе чуалинский и чансинский ярусы пермского периода иногда объединяют в вятский ярус, а чансинский именуют татарским (прим. ред.).
Они сопоставили тогдашнюю географию Земли с возрастом и местом обнаружения окаменелостей растений, распределив роды растений по шести биомам, чтобы оценить, какими были климат и растительность в разных географических зонах планеты и как они менялись на протяжении 18,5 миллионов лет.
Ученые выделили следующие типы растительных биомов:
- Экваториальные влажные вечнозеленые;
- Пустынные тропические сухие;
- Тропические вечнозеленые влажные;
- Сезонные (растения, сбрасывающие листву), умеренно теплые;
- Сезонные умеренно прохладные;
- Тундровые.
Ученые провели статистический анализ, оценивая сходство между обнаруженными ископаемыми останками растений и моделями биомов, которые могли бы процветать при различных температурных режимах и уровнях CO2. Они обнаружили, что эти биомы резко изменились на границе пермского и триасового периодов, когда планета перешла от прохладного климата к жаркому.
В конце пермского периода было еще относительно прохладно. Можно предположить, что климат Земли был похож на нынешний. В первый период триаса — индский — климат стал очень изменчивым. Что не позволяло биомам стабилизироваться. Не исключены также ошибки при отборе образцов и датировке, индский период длился всего 2 миллиона лет.
В оленекийском ярусе триаса стало намного жарче, в атмосфере критически повысился уровень углекислого газа и водяного пара. В анизийским периоде глобальная температура стабилизировалась на отметке примерно на 10 градусов выше, чем было в конце пермского периода.
Вечнозеленые биомы появились в прежде засушливых зонах, заменив преимущественно пустынные ландшафты. В то же время умеренно-теплый и умеренно-прохладный биомы сместились в сторону полярных регионов, что привело к полному исчезновению тундровых экосистем.
Эту модель можно использовать (хотя и с большой осторожностью) для понимания нынешнего изменения климата в связи с увеличением выбросов CO2 и других парниковых газов. Если это увеличение продолжится с той же скоростью что и сейчас, мы достигнем уровня содержания углекислого газа, вызвавшего массовое пермское вымирание, за каких-то 2700 лет. Срок явно несопоставим с двумя десятками миллионов лет на границе перми и триаса. Нет сомнения, что при моделировании и оценке современных климатических процессов во главу угла нужно ставить антропогенный фактор.
О том, как пережили вымирание пермские земноводные, читайте в другом материале.
