Pământul a devenit o seră acum 250 de milioane de ani, când viața aproape a dispărut, iar acum știm în sfârșit de ce

Acum aproximativ 252 de milioane de ani, Pământul a fost scena unui cataclism care a șters aproape orice formă de viață. Acest eveniment, cunoscut drept extincția în masă Permian-Triasic sau, mai sugestiv, „Marea Moarte”, reprezintă cel mai devastator capitol dintre cele cinci extincții în masă recunoscute în ultimii 539 de milioane de ani din istoria planetei noastre.

Dispariția a fost aproape totală: până la 94% din speciile marine și 70% din familiile de vertebrate terestre au fost anihilate. Nici pădurile tropicale — care, la fel ca astăzi, funcționau ca rezervoare vitale de carbon ce ajutau la reglarea temperaturii globale — nu au scăpat, suferind un colaps de proporții.

De mult timp, oamenii de știință au căzut de acord că declanșatorul a fost o creștere bruscă a gazelor cu efect de seră, care a condus la o încălzire globală intensă și rapidă. Însă un mister a persistat: de ce au durat aceste condiții extreme milioane de ani?

Noul nostru studiu, publicat în celebra revistă științifică Nature Communications, oferă un posibil răspuns. Prăbușirea pădurilor tropicale a blocat Pământul într-o stare de seră permanentizată, confirmând o suspiciune mai veche a cercetătorilor: atunci când clima planetei depășește anumite „puncte de cotitură”, poate urma un colaps ecologic cu adevărat catastrofal.^[sursa]

O erupție colosală în urma căreia viața aproape a dispărut

Declanșatorul extincției în masă Permian-Triasic a fost o serie de erupții vulcanice colosale în regiunea Siberiei de astăzi, un eveniment geologic cunoscut sub numele de Trapele Siberiene. Această magmă a erupt printr-un bazin sedimentar bogat în materie organică.

Roca topită a fost suficient de fierbinte pentru a topi rocile înconjurătoare și a injecta în atmosferă cantități uriașe de dioxid de carbon într-un interval geologic scurt, estimat între 50.000 și 500.000 de ani.

Această infuzie rapidă de dioxid de carbon în atmosferă și creșterea temperaturilor care a urmat sunt considerate principalele cauze ale dispariției majorității formelor de viață de la acea vreme.

Se estimează că, pe uscat, temperaturile la suprafață au crescut cu 6°C până la 10°C, o schimbare mult prea rapidă pentru ca multe organisme să poată evolua și să se adapteze. În cazul altor erupții similare, sistemul climatic revine de obicei la starea inițială în decurs de 100.000 până la un milion de ani.

Însă aceste condiții de „super-seră”, care au dus la temperaturi medii la suprafață de peste 34°C în zona ecuatorială (cu aproximativ 8°C mai cald decât media actuală), au persistat timp de circa cinci milioane de ani. În studiul nostru, am căutat să înțelegem de ce.

Pădurile dispar ușor

Investigația cercetătorilor a analizat fosile dintr-o gamă largă de ecosisteme terestre, de la cele aride și tropicale, la cele temperate și de tufăriș. Am urmărit modul în care aceste habitate s-au transformat, începând din perioada imediat premergătoare extincției și până la aproximativ opt milioane de ani după aceasta.

Ipoteza cercetătorilor a fost că Pământul s-a încălzit prea repede, ducând la dispariția vegetației de la latitudini joase și medii, în special a pădurilor tropicale. Drept urmare, eficiența ciclului carbonului organic a fost drastic redusă imediat după erupțiile vulcanice.

Plantele, fiind incapabile să se deplaseze, au fost lovite în plin de schimbarea condițiilor.

Înainte de eveniment, zona ecuatorială era dominată de mlaștini de turbă și păduri tropicale și subtropicale luxuriante, care absorbeau cantități imense de carbon.

Însă, reconstituind peisajul pe baza fosilelor de plante, am descoperit că aceste ecosisteme au fost complet distruse de pe continentele tropicale. Consecința a fost o „pauză de cărbune” de milioane de ani în înregistrările geologice.

Aceste păduri au fost înlocuite de licopode pitice, plante de doar 2-20 de centimetri înălțime.

Enclave de plante mai mari au supraviețuit spre poli, în regiunile de coastă și în zonele montane, unde temperaturile erau puțin mai scăzute. După aproximativ cinci milioane de ani, acestea au început să recolonizeze Pământul. Cu toate acestea, noile tipuri de plante erau, de asemenea, mai puțin eficiente în captarea carbonului.

Este o situație comparabilă, într-o oarecare măsură, cu înlocuirea tuturor pădurilor tropicale actuale cu vegetația aridă pe care o întâlnim în interiorul Australiei.

În cele din urmă, pădurile revin

Folosind date actuale, a fost estimată rata cu care fiecare tip de ecosistem din registrul fosil absoarbe dioxidul de carbon din atmosferă și îl stochează sub formă de materie organică (un indicator cunoscut ca „productivitate primară netă”).

Apoi, cercetătorii au folosit un model computerizat al ciclului carbonului, numit SCION, pentru a ne testa numeric ipoteza. Când am analizat rezultatele, am constatat că saltul inițial de temperatură provocat de Trapele Siberiene a fost menținut timp de cinci până la șase milioane de ani după eveniment, tocmai din cauza reducerii productivității primare nete.

Abia după ce pădurile s-au refăcut și ciclul carbonului organic a fost repornit, Pământul a început să iasă lent din starea de super-seră.

Menținerea echilibrului climatic

Este întotdeauna delicat să trasăm paralele directe între schimbările climatice din trecutul geologic și cele pe care le trăim astăzi. Asta pentru că schimbările din trecut sunt măsurate, de obicei, pe scări de zeci sau sute de mii de ani, în timp ce noi experimentăm schimbări pe parcursul a zeci sau sute de ani.

Însă lecția fundamentală a studiului prezentat este că viața pe Pământ, deși rezilientă, nu poate face față unor schimbări masive și rapide fără o reorganizare drastică a peisajului biotic.

În cazul extincției Permian-Triasic, plantele nu au putut răspunde într-un interval atât de scurt, de 1.000 până la 10.000 de ani. Acest eșec a dus la un eveniment de extincție în masă.

În concluzie, rezultatele cercetătorilor subliniază rolul vital pe care îl joacă ecosistemele tropicale și subtropicale în menținerea echilibrului climatic. La rândul lor, ele demonstrează cum pierderea acestor biomi poate contribui la o încălzire suplimentară și poate constitui un punct de cotitură climatică devastator.