Новое исследование предполагает, что крошечные микробы, извергающие токсичный газ, помогли вызвать — и продлить — крупнейшее массовое вымирание в истории Земли.
В целом, ученые считают, что сибирские вулканы, извергающие парниковые газы, в первую очередь вызвали массовое вымирание около 250 миллионов лет назад, в конце пермского периода. Газы вызвали резкое потепление, которое, в свою очередь, привело к вымиранию 80% всех морских видов, а также многих наземных видов.
До сих пор ученые не могли точно объяснить, как жара стала причиной этих смертей. Новое исследование, проведенное Калифорнийским университетом в Риверсайде в области естественных наук о земле, показывает, что жара ускоряет метаболизм микробов, создавая смертельные условия.
“После того, как кислород в океане был израсходован для разложения органического материала, микробы начали” дышать “сульфатом и выделять сероводород – газ, который пахнет тухлыми яйцами и ядовит для животных”, — рассказывает создатель системы Земли Калифорнийского университета в Риверсайде Доминик Хюльсе.
По мере того как океанские фотосинтезаторы — микробы и растения, составляющие основу пищевой цепи, — гнили, другие микробы быстро потребляли кислород и оставляли его мало для более крупных организмов. В отсутствие кислорода микробы потребляли сульфат, а затем выделяли токсичный, вонючий сероводород или H2S, создавая еще более экстремальное состояние, называемое эуксинией. Эти условия поддерживались высвобождением питательных веществ во время разложения, способствуя производству большего количества органического материала, который помогал поддерживать этот вонючий, токсичный цикл.
“Наши исследования показывают, что весь океан не был эвксинским. Эти условия начались в более глубоких частях водной толщи. – делится Хюльсе. – По мере повышения температуры эвксинские зоны увеличивались, становились более токсичными и перемещались вверх по толще воды в среду шельфа, где обитало большинство морских животных, отравляя их”.
Расширяющиеся эвксиновые зоны могут быть обнаружены с помощью химических сигнатур в образцах отложений.
Истощение запасов кислорода – это проблема, которая сохраняется и сегодня и неизбежно усугубится в связи с будущим изменением климата. Эвксинские воды можно найти в таких местах, как 16-мильный канал Домингеса округа Лос-Анджелес, в который в результате пожара на складе в сентябре 2021 года попал этанол. Этанол убил растительность в канале, которая разлагалась и поглощалась микробами. Затем они произвели сероводород на токсичных уровнях. Тысячи людей, находящихся в зоне дыхания вонючей реки, сообщили о рвоте, диарее, головокружении, бессоннице, головных болях, чихании и других симптомах.
Уроки древнего мира могут быть важны для понимания процессов, которые бросают вызов нашим современным океанам и водным путям.
“Было бы спекулятивно накладывать древнее событие массового вымирания на сегодняшнюю планету, — сказал Хюльсе. – Однако исследование показывает нам, что реакция океана на более высокие концентрации углекислого газа в атмосфере может быть недооценена”.
