Возможно, массовое пермское вымирание спровоцировал лимонный сок

Исследователи установили, что дождь, кислый настолько же, что и лимонный сок, мог способствовать массовому вымиранию на планете 252 млн лет назад.

Растения и живые организмы подверглись наиболее серьезному вымиранию 252 млн лет назад из-за кислого дождя.

До сих пор причина вымирания остается вопросом научных споров. Всего выделяется несколько потенциальных причин, включая столкновение планеты с астероидом, что привело к гибели динозавров 186 млн лет спустя; постепенную глобальную потерю кислорода в океанах; каскад экологических катаклизмов, вызванных массивными вулканическими извержениями в области, известной сегодня как Сибирские траппы.

И вот ученые из Массачусетского технологического института смоделировали еще одну возможность, сформировав глобальные климатические модели сценариев, в которых повторялись выбросы вулканических газов, включая серу, в атмосферу. Симуляции показали, что эмиссии серы были достаточно значительными, чтобы стимулировать обширные кислотные дожди по всему Северному полушарию, с уровнями pH до 2, то есть столь же кислые, что и неразбавленный лимонный сок. Подобная кислотность, возможно, оказалась достаточной, чтобы изуродовать растения и заблокировать рост, способствуя их окончательному исчезновению.

«Представьте себе, что вы — растение, счастливо растущее в позднем Пермском периоде», сказал постдок Бенджамин Блэк. „Температура вокруг становилась все выше, но, возможно, у вас было время к этому приспособиться. И внезапно, всего за несколько месяцев, дождь вместо обычного поведения начинает шипеть серной кислотой. Это был бы настоящий шок для любого растения“.

Результаты исследования опубликованы в издании Geology.

Внезапно выпавший лимонный сок

Геологи, исследовавшие отложения в Сибири, наблюдали свидетельства обширной вулканической активности, которые превратились в короткие всплески в конце Пермского периода и продолжались еще миллион лет. Объем магмы насчитывал несколько миллионов кубических километров — достаточно, чтобы полностью покрыть континентальные Соединенные штаты. Кипящая магма наверняка выделяла углекислый газ и другие газы в атмосферу, приводя к постепенному, но сильному глобальному потеплению.

Извержения, возможно, также выделяли большие облака серы, которая в итоге вернулась на поверхность Земли в виде кислотного дождя. Блэк использовал измерения серы и других химических веществ, сохранившихся в магме, для создания симуляций магматической активности в позднем Пермском периоде.

Всего группа смоделировала 27 сценариев, каждый из которых включал газовые эмиссии. Исследователи включили в симуляции широкий диапазон газов, основываясь на оценках химических исследований и температурного моделирования. Затем они проследили воду в атмосфере, и взаимодействия среди разных газов и аэрозолей, чтобы высчитать pH дождя.

Результаты показали, что углекислый газ и вулканическая сера, возможно, существенно повлияли на кислотность дождя в конце Пермского периода. Уровни углекислого и других парниковых газов, возможно, повышались тогда очень быстро. Согласно симуляциям, растущий уровень углекислого газа, возможно, повысил кислотность дождя на порядок величин.

Добавив эмиссию серы в смесь, ученые выяснили, что кислотность повысилась до уровня pH, равного 2, то есть столь же высокого, что и у неразбавленного лимонного сока, и что такой кислый дождь, возможно, выпадал на большую часть Северного полушария. После того, как извержение прекратилось, уровни pH-фактора в дожде пришли в норму, став менее кислыми примерно за год. Однако повторные катаклизмы привели к периодическому колебанию уровня pH, что существенно навредило земным видам.

«Растения и животные просто не успели приспособиться к этим изменениям», сказал Блэк. „Я полагаю, что все это способствовало экологическому стрессу, препятствовавшему выживанию растений и животных“.

Жизнь как организм позднего Пермского периода

Помимо кислотного дождя ученые смоделировали истощение озона вследствие вулканической активности. И хотя его более трудно смоделировать, чем кислотный дождь, результаты предполагают, что соединение газов, выделяемых в атмосферу, возможно, разрушило 5-65% озонового слоя, существенно увеличив подвергание живых видов ультрафиолетовой радиации. Наибольшее истощение озона произошло на полюсах.

Доцент Синтия Луи из Калифорнийского университета в Беркли, не принимавшая участия в исследовании, отметила, что результаты Блэка подтверждают теорию, согласно которой Пермское массовое вымирание было вызвано не одним триггером, а сразу несколькими.

«Блэк сделал многое, чтобы лучше понять загадку Пермского вымирания», сказала она.

27.11.2013