Co było zdarzeniem permsko-triasowym?
Wymarcie permsko-triasowe, nieformalnie znane jako Wielkie Umieranie, granica P-Tr lub „matka wszystkich masowych wymierania”, jest uważane za najbardziej dotkliwe zdarzenie wymierania w historii życia na Ziemi. Występowanie około 250 milionów lat temu ekstynkcja permsko-triasowa była stosunkowo nagłym wydarzeniem, trwającym mniej niż 80 000 lat, z najsilniejszymi pulsami trwającymi zaledwie 5000 lat. Wymarło około 96 procent gatunków morskich i 70 procent gatunków kręgowców lądowych, a wiele ważnych rodzin paleozoicznych, takich jak skorpiony morskie, trylobity, ryby bezszczękowe i ryby pancerne wymierają całkowicie. Ogólnie rzecz biorąc, około 90 procent gatunków zostało wymordowanych, w przeciwieństwie do śmierci tylko 60 procent gatunków w wydarzeniu kredowo-trzeciorzędowym 65,5 miliona lat temu, które wymazało dinozaury.
Powolne odzyskiwanie
Odzyskiwanie życia po wyginięciu permsko-triasowym było najwolniejsze w historii, wymagało raczej 5-10 milionów lat niż typowego mniej niż 1 milion. Nieliczne rodzaje, które przetrwały, stały się światowe, prawdopodobnie najmniej zróżnicowane, jakie kiedykolwiek istniało życie od początku Cambrian. Lystrosaurus, średniej wielkości roślinożerca, który jest przodkiem wszystkich ssaków, stanowił 90 procent wszystkich zwierząt lądowych przez miliony lat po wyginięciu. Wymarcie permsko-triasowe jest również jedynym znanym masowym wymarciem owadów.
Drastyczne zmiany
Życie roślin było zdewastowane. Być może eksterminowano 95 procent wszystkich roślin lądowych. Na wielu obszarach wzorce przepływu rzeki zmieniły się z meandrujących na plecione, podobnie jak we wczesnym syluru, przed ewolucją roślin lądowych. Na świecie nastąpił krótki skok grzybów, spowodowany ogromnym wzrostem ilości martwego materiału organicznego w stosunku do ilości żywego materiału organicznego. Ta część zapisu kopalnego jest mocnym dowodem na to, że wyginięcie było względnie krótkie, a nie następowało jako stopniowy proces, który z czasem zniszczył dużą liczbę rodzajów.
Możliwe przyczyny
Po szeroko zakrojonej debacie i analizie naukowcy doszli do ogólnego konsensusu w sprawie przyczyn wymierania permsko-triasowego. Początkowo naukowcy podejrzewali uderzenie asteroidy, podobnie jak to, co, jak się uważa, zabiło dinozaury. Jednak na granicy permsko-triasowej brakuje charakterystycznej warstwy irydu, która ma zostać osadzona w wyniku dużego uderzenia asteroidy.
Zamiast tego wina spadła na dużą i przedłużoną erupcję superwulkanu, która utworzyła tak zwane Pułapki Syberyjskie. Syberyjskie Pułapki powstały z lawy wypompowywanej co roku przez około 40 000–200 000 lat lawy około 0,24 mil sześciennych (1 kilometr sześcienny), z czego co najmniej 20% piroklastycznie - gwałtownie wyrzucana w górę, a nie uwalniana jako cieknący wyciek. Początkowo zablokowałoby to słońce i spowodowało globalne ochłodzenie, a znaczna część życia na ziemi zostałaby zakłócona przez grube warstwy stopionego popiołu osadzone w regionie mniej więcej wielkości Azji.
Rola klatratów metanu
Nie uważa się, że sam wulkanizm spowodował wymarcie permsko-triasowe. Jednym z największych wskazówek z warstw okresu jest wzrost stosunku izotopu węgla-12 do węgla-13. Po wielu latach zastanawiania się nad dokładną przyczyną zmiany, naukowcy uważają, że tylko jedno wydarzenie mogło spowodować zmianę tak dużą, jak ta zmierzona: masowe uwalnianie klatratów metanu z oceanów świata.
Klatraty metanu to cząsteczki metanu uwięzione w matrycy kryształków lodu, znajdujące się około 0,3-0,6 mil (0,5-1,0 km) pod kontynentalnymi granicami świata. Szacunkowe ilości klatratów metanu w dzisiejszych oceanach wahają się w przedziale od 3 000 do 20 000 gigaton, a uważa się, że była podobna przed granicą permsko-triasową. Wybuchy pułapek syberyjskich wlewały głównie lawę w obszary złożone z płytkich mórz, co spowodowałoby masowe uwalnianie metanu. Metan jest około 20 razy bardziej skuteczny w wywoływaniu globalnego ocieplenia niż dwutlenek węgla i byłby uwalniany w dużych ilościach.
Wysokie temperatury, mało tlenu
Uwalnianie metanu spowodowałoby, że Ziemia, w tym oceany, ociepliłaby się, uwalniając więcej klatratów metanu i przyspieszając ocieplenie. Większość światowych klatratów mogła zostać uwolniona w ciągu zaledwie 5000 lat, powodując katastrofalne ocieplenie. Ocieplenie to zmniejszyłoby gradienty temperatur między biegunami, zapobiegając przenoszeniu składników odżywczych z lądu na morze, powodując ogromne zakwity glonów, które pochłaniały tlen oceanów i powodując powszechną anoksję, czyli obniżenie poziomu tlenu.
Bez tlenu większość fauny morskiej zginęła. Beztlenowe bakterie zielonej siarki kwitły, wypierając inne bakterie i powodując duże emisje siarkowodoru, niszcząc warstwę ozonową i narażając życie lądowe na szkodliwe promieniowanie ultrafioletowe (UV). Dowody na uszkodzenie UV znaleziono w skamielinach roślin z tamtej epoki.