Моделирование климата Земли, которое было 252 миллиона лет назад, показало, что те же самые признаки современного изменения климата, вероятно, могут объяснить огромное количество смертей в морской среде в тот период.
Около 252 миллионов лет назад - в конце геологического периода, известного как Пермский, — около 96% морских обитателей погибло, что стало крупнейшим событием вымирания в истории Земли. Примерно в то же время на территории нынешней Сибири в ходе извержения действующего вулкана было выброшено в атмосферу огромное количество парниковых газов, что привело к быстрому повышению температуры во всем мире. До сих пор ученые не были уверены, какие аспекты изменения климата в наибольшей мере способствовали массовому вымиранию.
В исследовании, опубликованном в журнале "Science" (Наука), исследователи объединяют образцы метаболизма животных и условия в древних океанах, чтобы свести то, что известно как Великое Вымирание, к двум основным причинам: нагревание океанских вод и потеря кислорода. Хотя нынешние климатические условия далеко не так суровы, как в тот период, сжигание ископаемого топлива уже привело к потере кислорода и потеплению в океанах Земли.
"Хорошо, что мы смогли увидеть, что моделирование того периода, по-видимому, подходящим образом воспроизводит то, что мы видим по наскальным записям, относящимся в конце пермского периода", — говорит Грегори Бреннека, геохимик из Мюнстерского университета в Германии, не принимавший участие в исследовании. "Когда мы переносим то, что происходит согласно данной модели, в современное время, становится немного страшно от мыслей, что мы, возможно, стоим на этом же пути. Очевидно, что распространившаяся аноксия и повышенная температура в современном океане — не очень хорошие вещи".
В 2015 году соавтор Кертис Дойч из Вашингтонского университета и его коллеги опубликовали работу, объединявшую лабораторные данные и данные, полученные в полевых условиях, чтобы предсказать, как среды обитания ныне существующих морских животных могут быть ограничены ввиду потери растворенного в воде кислорода и потепления воды в современных океанах.
Услышав выводы Дойча по предыдущему исследованию, Джастин Пенн, аспирант группы, решил исследовать, существует ли связь между работой его наставника по выживанию животных в современных океанах и судьбой морских организмов в океанах, которые существовали ранее, в частности, в конце Пермского периода. Таким образом, Пенн объединил климатическое моделирование, которое он изучал в рамках курса аспирантуры, с предсказаниями Дойча о том, как увеличение объемов кислорода и, напротив, его потребление влияют на географические радиусы обитания морских животных.
"Геологическая летопись, которая на самом деле является запиской, фиксирующей химический состав горных пород, говорит нам пару важных и привлекающих внимание вещей о прошлом, хоть информации здесь очень мало, и она весьма скудная", — говорит Дойч. "Климатическое численное моделирование, которое сделал Джастин. … заполнено точками, данные содержат от двух точек до тысяч и тысяч точек, которые составляли нашу информацию о том, как, вероятно, выглядели океаны."
Пенн разработал моделирование в соответствии с информацией из геологической летописи — в частности, о предсказаниях температуры поверхностных вод в течение нескольких миллионов лет в одном месте и оценкой того, насколько большая часть очень глубокого океана была полностью лишена кислорода. Затем он объединил эту модель изменения океанических условий в конце Пермского периода с информацией о физиологических особенностях современных видов морских обитателей, а именно, о нижнем пределе содержания кислорода, который может быть достигнут до того, как животные начнутся проблемы с выживанием. Хотя авторы признают в исследовании, что сегодняшние животные не совсем такие, как те, которые существовали миллионы лет назад, группируя виды на основе их чувствительности к уровню кислорода, они в конечном итоге получили категории животных, которые, вероятно, были представителями тех существ, которые жили давно.
Данное моделирование помогло продвинуться дальше в изучении причин Великого вымирания. В свою очередь изучение причин многочисленных смертей в морской среде помогает понять, по какому пути сейчас идет наша планета, и что из себя представляют современные климатические изменения.
Фото: alayam24. com