Массовое вымирание, положившее конец пермской геологической эпохе 252 миллиона лет назад, уничтожило большинство животных, обитавших на Земле. Произошли извержения огромных вулканов, выбросивших в атмосферу 100 миллиардов тонн углекислого газа. Это дестабилизировало климат и углеродный цикл, что привело к резкому глобальному потеплению, исчезновению кислорода в океанах и массовому вымиранию. Однако многие растения выжили, оставив после себя окаменелости, которые учёные использовали для моделирования резкого повышения глобальной температуры на 10° C.

Хотя окаменелые споры и пыльца растений раннего триасового периода не являются убедительным доказательством внезапной и катастрофической потери биоразнообразия, как морские, так и наземные животные пережили самое массовое вымирание в истории Земли.

доктор Маура Брунетти из Женевского университета, ведущий автор статьи в Frontiers in Earth Science

Жизнь на Земле должна была приспосабливаться к повторяющимся изменениям климата и углеродному циклу в течение нескольких миллионов лет после границы между пермским и триасовым периодами. Автор научной работы отметила, что исследование связывает комплексы макроокаменелостей наземных растений и численное моделирование, описывающее возможный климат в период с позднего пермского периода до начала триасового периода. Ученым удалось показать, что переход от холодного климатического состояния к состоянию со средней температурой приземного воздуха примерно на 10°C выше соответствует изменениям в растительных биомах.

Климатический кризис

Учёные изучили пять этапов по обе стороны границы между пермским и триасовым периодами: пермский учуапинский и чансиньский, ранний триасовый индский и оледенский, а также средний триасовый анизийский. Они сопоставили карту географического положения Земли в то время с данными об окаменелостях растений, распределив роды растений по шести основным биомам, чтобы оценить, каким был местный климат в разных местах, основываясь на найденных там растениях. Изменения, произошедшие с течением времени в летописи окаменелостей, послужили наблюдательными данными для проверки климатических моделей учёных.

Эти биомы варьировались от жарких, влажных "тропических вечнозелёных" биомов до сезонных тропических или умеренных биомов и пустынных биомов. Разные температуры и уровни CO2 благоприятствуют разным биомам. В холодных регионах в тропических широтах встречаются пустыни, а в более высоких широтах — холодно-умеренная растительность и тундра. В жарких регионах в полярных широтах преобладает умеренная растительность, а в экваториальных — пустынная. Чем больше CO2, тем теплее и влажнее биомы.

Семена выздоровления

Затем учёные использовали статистический анализ, чтобы оценить сходство между существующими 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 холодного климата к тёплому.

Самые ранние периоды, пермский и триасовый, были холодными, а в первый период триаса — индский — климат был нестабильным, и учёные не могли его определить. Это могло быть вызвано систематическими ошибками при отборе образцов или худшей сохранностью окаменелостей, а могло быть связано с краткосрочными колебаниями климата, которые не позволили биомам стабилизироваться. Нам нужно больше данных об окаменелостях, чтобы прояснить ситуацию. Однако в позднем триасовом периоде было намного жарче. В последующие периоды — оленекийский и анизийский — температура стабилизировалась на 10 градусов выше, чем раньше.

Нагревание

По словам Брунети, данный переход от более холодного климатического состояния к более тёплому характеризуется повышением средней глобальной температуры приземного воздуха примерно на 10 °C и интенсификацией круговорота воды.

Тропические вечнозелёные и летнезелёные биомы появились в тропиках, заменив преимущественно пустынные ландшафты. В то же время умеренно-тёплый и умеренно-прохладный биомы сместились в сторону полярных регионов, что привело к полному исчезновению тундровых экосистем.

доктор Маура Брунетти из Женевского университета, ведущий автор статьи в Frontiers in Earth Science

Предполагается, что изменение растительного покрова может быть связано с механизмами перехода между устойчивыми климатическими состояниями, что может стать основой для понимания перехода между пермским и триасовым периодами. такую модель можно использовать для понимания поведения климатической системы в ответ на нынешнее увеличение выбросов CO2. Если это увеличение продолжится с той же скоростью, мы достигнем уровня выбросов, вызвавших пермско-триасовое массовое вымирание, примерно через 2700 лет — гораздо быстрее, чем в период пермско-триасовых выбросов. Однако, как и в случае с климатом периода индоевропейцев, для получения более точных результатов необходимы дополнительные данные и более совершенные модели.

На сравнение смоделированных биомов с набором данных влияют неопределённости, связанные с палеогеографическими реконструкциями и классификацией ископаемых находок по биомам.

доктор Маура Брунетти из Женевского университета, ведущий автор статьи в Frontiers in Earth Science

Эксперт указала, что система моделирования климата основана на автономном взаимодействии между моделями: модель растительности использует окончательные результаты климатической модели для реконструкции биомов. Это можно улучшить с помощью динамической модели растительности.

Под Луизианой обнаружены "мегатрещины" от астероида, убившего динозавров.

Фото: pxhere.com