Mokslininkai sieja Sibiro trapų išsiveržimus, vandenynų šiltėjimą ir deguonies stygių su didžiausiu masiniu išmirimu Žemės istorijoje.
Maždaug prieš 252 mln metų, per Permo ir Triaso ribą, Žemė patyrė didžiausią masinį išmirimą: išnyko didžioji dalis jūrinių rūšių ir smarkiai nuskurdo sausumos ekosistemos. Viena pagrindinių įtariamų priežasčių – itin didelio masto vulkanizmas dabartinio Sibiro teritorijoje, vadinamas Sibiro trapais.
Šie išsiveržimai į atmosferą išmetė didelius šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekius, o tai paskatino ilgalaikį klimato šiltėjimą. Kartu su temperatūros šuoliu vandenynuose ėmė vykti reiškinys, kuris šiandien kelia vis daugiau nerimo ir klimato mokslininkams – deoksigenacija, kai vandenyje mažėja ištirpusio deguonies.
Kodėl šiltėjimas tapo mirtinas
Naujesni tyrimai rodo, kad vien temperatūros kilimas nepaaiškina, kodėl dalis jūrų organizmų nukentėjo labiau nei kiti. Paaiškinimas slypi fiziologijoje: šylant vandeniui, jame natūraliai telpa mažiau ištirpusio deguonies, o tuo pačiu gyvūnų medžiagų apykaita spartėja ir jiems reikia daugiau deguonies.
Susidaro dvigubas smūgis: aplinka pasiūlo mažiau deguonies, bet organizmui jo prireikia daugiau. Kai poreikis viršija kvėpavimo sistemos galimybes, net anksčiau tinkama buveinė gali tapti nebegyvenama.
Modeliuojant vėlyvojo permo sąlygas, mokslininkai lygino skirtingų jūrinių gyvūnų grupių jautrumą deguonies trūkumui ir šilumai. Tokie skaičiavimai padėjo paaiškinti, kodėl vienos grupės patyrė katastrofiškus nuostolius, o kitos, pavyzdžiui, dalis moliuskų, išgyveno santykinai geriau.
Sibiro trapai ir grandininė reakcija
Sibiro trapų vulkanizmas buvo ne vienas trumpas įvykis, o ilgai trukusi epizodų seka, pakeitusi planetos chemiją ir klimatą. Be tiesioginių vulkaninių išmetimų, svarbi galėjo būti ir grandininė reakcija: įkaitintos uolienos bei organinių medžiagų sankaupos galėjo papildomai išskirti šiltnamio dujas.
Vandenynuose šiltėjimas stiprina vandens sluoksniavimąsi, todėl deguoniui sunkiau pasiekti gilesnius sluoksnius. Tokiose sąlygose ima plėstis mažo deguonies zonos, o tai ypač pavojinga rūšims, kurios negali greitai migruoti ar prisitaikyti.
Fosilijų duomenys rodo, kad išmirimas buvo selektyvus: labiau nyko tie organizmai, kurių gyvenamoji erdvė labiausiai susitraukė dėl deguonies trūkumo. Tokia išvada stiprina mintį, kad būtent deoksigenacija buvo vienas kertinių mechanizmų, paaiškinančių katastrofos mastą.
Ką tai sako apie dabartį?
Mokslininkai pabrėžia, kad tiesiogiai lyginti vėlyvąjį permą ir šių dienų klimato pokyčius reikia atsargiai. Vis dėlto pats mechanizmas aktualus: šylantis vandenynas linkęs prarasti deguonį, o tai keičia jūrų ekosistemas, migruoja rūšys, didėja stresas žuvims ir bestuburiams.
Tarptautiniai klimato vertinimai nurodo, kad per pastaruosius dešimtmečius vandenynų viršutiniuose sluoksniuose fiksuojamas deguonies mažėjimas, o pakrantėse problemą dažnai paaštrina maistmedžiagių tarša, sukelianti „žydėjimus“ ir vadinamąsias negyvas zonas. Mokslininkų žinutė aiški: kuo šiltesnis vanduo, tuo mažiau jame deguonies ir tuo siauresnės saugios ribos daugeliui jūrų organizmų.
Permo laikotarpio pabaigos pamoka – ne apie neišvengiamą pasikartojimą, o apie rizikos logiką. Kai klimato sistema pastumiama už tam tikrų ribų, pasekmės gali tapti neprognozuojamos, o ekosistemų atsigavimas užtrukti milijonus metų.