Массовое вымирание 183 миллиона лет назад стало предупреждением для океанов сегодня

В результате бескислородного процесса в мировой океан было выброшено 20 500 гигатонн углекислого газа (CO2). Человечество произвело 12% от этого объема всего за 0,1% времени.

Массовые вымирания на Земле

Земля пережила несколько массовых вымираний за время своего существования—Тоаркские океанические бескислородные события (Т-ОАЭ), например, уничтожали морские экосистемы планеты. Новое исследование, проведенное международной группой ученых из Калифорнийского технологического института, Университета Джорджа Мейсона, Неаполитанского университета и других стран, показывает, что разрушительные последствия T-OAE за период от 300 000 до 500 000 лет могут меркнуть по сравнению с тем, что человечество может совершить за долю этого времени.

183 миллиона лет назад катастрофическая вулканическая активность на территории современной Южной Африки выбросила в атмосферу примерно 20 500 гигатонн углекислого газа, что вызвало повышение уровня моря, температуры воды и подкисление океанов. В результате кислородное голодание (аноксия) спровоцировало массовое вымирание морской флоры и фауны, на восстановление которой потребовались сотни тысяч лет. Хотя исследователи давно знали о T-OAE, они не до конца осознали его истинные масштабы. Это особенно важно для прогнозирования, как будущие бескислородные сценарии могут повлиять на планету.

— Несмотря на признание T-OAE потенциальным аналогом будущей дезоксигенации океана, современные знания о серьезности глобальной аноксии в основном ограничены исследованиями микроэлементного и изотопного состава черных сланцев, на которые обычно влияют местные процессы, — пояснила команда в аннотации к своей статье, опубликованной 24 июня в Трудах Национальной академии наук. Чтобы лучше понять динамику T-OAE, исследователи обратились за помощью к изотопам урана.

Кислородное голодание планеты Земля

Как объясняется в сопроводительном объявлении Калифорнийского технологического института, количество изотопов урана в океане напрямую связано с уровнем кислородного голодания. Измеряя изотопный состав урана в образцах, можно оценить уровень кислорода в морской воде (или его отсутствие). Хотя напрямую взять пробы воды из T-OAE невозможно, такие породы, как известняк, являются своеобразными летописцами тех событий благодаря содержанию урана. Уран обычно остается растворимым в воде при обилии кислорода, но выпадает в осадок и оседает на дне океана в периоды аноксии. Изучая содержание урана в океанских отложениях, датированных T-OAE, специалисты могут оценить, насколько плохими были условия во время этого вымирания.

Собрав 30 пластов слоистого известняка из региона Меркато-Сан-Северино на юге Италии, исследователи проанализировали их на содержание урана и изотопные вариации. Используя модель, разработанную Майклом Киппом, бывшим аспирантом Калифорнийского технологического института и нынешним преподавателем Университета Дьюка, команда определила уровни аноксии за тот период времени.

— Мы обнаружили, что уровень кислородного голодания достигал максимума в 28-38 раз от современного уровня океана. Сегодня только около 0,2 процента океанского дна покрыто бескислородными отложениями, подобными тем, что обнаружены в Черном море. Во время T-OAE, 183 миллиона лет назад, от 6 до 8 процентов океанского дна было покрыто такими отложениями, — заявил Франсуа Тиссо, профессор геохимии Калифорнийского технологического института и соавтор исследования.

Понимая, сколько парниковых газов требуется для вызова столь резкого уровня кислородного голодания в океане, команда может экстраполировать это на современное воздействие человечества на окружающую среду. Их расчеты показывают, что выбросы человека со времен промышленной революции уже составляют 12 процентов от всего CO2, образовавшегося за T-OAE, за менее чем 0,1 процента времени.

— Если мы не ограничим выбросы углекислого газа и продолжим наращивать выбросы CO2, это окажет серьезное негативное воздействие на экосистему океана, — утверждает Тиссо.

Эти ошеломляющие цифры демонстрируют, насколько важно быстро обуздать катастрофическое загрязнение окружающей среды в пользу действительно устойчивых методов. Если этого не сделать, T-OAE может выглядеть безобидной шалостью природы по сравнению с воздействием человека.