Ученые нашли предупреждающие признаки массовых вымираний

За последние 539 млн лет климат и углеродный цикл Земли существовали всего в пяти относительно устойчивых состояниях. Наиболее уязвимой биосфера становилась в периоды перехода между ними, выяснила международная группа математиков, палеонтологов и климатологов. Исследование опубликовано в Nature Communications.

Ученые проанализировали два химических показателя в карбонатных породах древнего морского дна. Один отражает температуру океана, второй — движение углерода в природном цикле. Данные разделили на 1140 временных точек с шагом около 472 тыс. лет.

Границы климатических состояний пришлись примерно на 447, 358, 239 и 57 млн лет назад. Они разделяют жаркий ранний палеозой, позднепалеозойский ледниковый период, теплый «парниковый» мир динозавров и более холодную современную эпоху. Переходы происходили за несколько миллионов лет — быстро по геологическим меркам, но практически незаметно для отдельных организмов.

Перед сменой режима климатическая система медленнее восстанавливалась после возмущений: каждое последующее колебание все сильнее напоминало предыдущее. Подобный эффект считают ранним признаком приближения переломной точки. Такие сигналы обнаружились около ордовикского, позднепалеозойского и триасового кризисов, а также во время резкого потепления на границе палеоцена и эоцена.

Состояние биосферы авторы оценивали по темпам исчезновения и появления родов морских беспозвоночных с учетом общего биоразнообразия. Пики уязвимости соответствовали крупнейшим кризисам, включая пермско-триасовое вымирание, когда исчезло до 95% видов.

Самым нестабильным оказался древнейший этап — 539–447 млн лет назад, включавший кембрийский взрыв. Климат тогда был очень теплым и изменчивым, роды быстро появлялись и исчезали, а их общее разнообразие оставалось низким. Признаки нестабильности наблюдались и перед позднеордовикским вымиранием, уничтожившим не менее 85% видов.

Напротив, последние 57 млн лет получили самый низкий показатель уязвимости. Ученые связывают это с ростом биоразнообразия, снижением темпов вымирания и преобладанием долгоживущих родов.

Авторы подчеркивают, что переход в новое климатическое состояние не был непосредственной причиной каждого массового вымирания. Он задавал общий уровень стресса, на фоне которого действовали вулканизм, падение астероида и другие внешние факторы. Какие механизмы удерживали климатические режимы миллионы лет и что запускало переходы между ними, еще предстоит выяснить.

Ученые пересмотрели гибель динозавров из-за удара метеорита

Открытие: Земля переживает геологические катастрофы каждые 27,5 млн лет

Детектив возрастом 113 млн лет: найден виновник гибели древних океанов

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX