Kredit:Unsplash/CC0 Public Domain
För länge sedan var kolet sten, begravd i jorden lika säkert som en hemlighet. Sedan började en miljökatastrof av aldrig tidigare skådad omfattning. Stenarna brann och atomerna inuti dem demonterades till koldioxid och andra växthusgaser.
Temperaturerna steg och skogsbränder - alltid en naturlig del av ekosystemet - blev vanligare och mer kraftfulla. Skogar försvann i lågorna. Kol som en gång lagrats inuti otaliga löv rapade tillbaka till atmosfären, som blev varmare och torrare, och bränderna utlöste ännu snabbare.
Utan träd för att hålla dem tillbaka lakade näringsämnen från blottad jord ut i sjöar och vattendrag. Dessa näringsämnen matade alger som blommade i giftiga mängder, medan andra arter svalt.
När det var över var de flesta levande varelser på jorden – upp till 95 % av havsarterna och mer än 70 % av dem på land – döda.
Ny forskning tyder på att de accelererande bränderna under denna apokalyptiska period för 252 miljoner år sedan inte bara var ett symptom på en värmande planet, utan en drivkraft för utrotning i sig. Allt oftare bränder överväldigade växters förmåga att anpassa sig och satte igång händelsekedjor som hotade livet i livsmiljöer orörda av lågor själva – precis som forskare fruktar att de gör idag.
Dessa händelser ägde rum i en händelse känd som End-Permian Extinction, eller the Great Dying. Under tiotusentals år, mellan födelsen av superkontinenten Pangea under permperioden och framväxten av de första dinosaurierna i Trias, släckte en serie sammankopplade klimatkatastrofer det mesta livet på planeten.
Även om miljontals år skiljer händelserna under det stora döendet från skogsbränderna som hotar den moderna världens skogar, framhäver den nya studien kusliga paralleller mellan den uråldriga perioden av global uppvärmning och vår egen.
"Det finns ett slags samspel mellan nuet och det förflutna", säger Chris Mays, paleontolog vid University College Cork i Irland och huvudförfattare av studien som publicerades förra veckan i tidskriften PALAIOS .
Dagens onda cirkel med högre temperaturer, mindre nederbörd och fler bränder återspeglar sekvensen av klimatförändringar som utplånade livet sent i Perm, sa Mays.
Även om dessa katastrofer för länge sedan ägde rum under tusentals år, ger det skarpa slutresultatet en nyktra varning för hur okontrollerad uppvärmning ser ut.
"Vi värmer upp världen på en skala av hundratals år, och det finns en god chans att när du ökar temperaturerna och ändrar miljön i så snabb takt, det är då ekosystemen bryts ner," sa Mays. "Förändringstakten är faktiskt väldigt viktig. Och det är där vi faktiskt ser ett ganska oroande mönster idag."
Frekventa skogsbränder orsakade av blixtar och andra naturhändelser var en normal del av livet under den permiska eran, långt innan arter började dö i massor. Under sin forskning i östra Australien och Antarktis hittade Mays och hans medförfattare från Naturhistoriska riksmuseet glänsande svarta skärvor av fossiliserat träkol inbäddade bland fossiliserat växtliv från tiden, ett signum på en förhistorisk skogsbrand. Fossilprotokollet visade att, ungefär som de gör idag, växter i områden som är utsatta för brand hade utvecklat anpassningar för att skydda sig mot lågor och regenerera snabbare efter enstaka brinnande.
Saker och ting förändrades efter starten av ett massivt vulkanutbrott i det som nu är Sibirien i Ryssland. Lava och växthusgaser spydde ut från vulkanen i uppskattningsvis 2 miljoner år, i en skärm mindre som Vesuvius och mer som Hawaii Volcanoes National Park.
De enorma volymerna växthusgaser som släpptes ut under denna tid värmde jorden katastrofalt. Den globala genomsnittstemperaturen steg sannolikt 6 till 12 grader Celsius (cirka 11 till 22 grader Fahrenheit) nära jordens ekvator och 10 till 14 grader Celsius (18 till 25 grader F) nära polerna. (För referens har klimatforskare varnat för att en 2-graders ökning av den genomsnittliga globala temperaturen idag kan döda 99 % av planetens korallrev och riskera att polarisarna kollapsar.)
I detta varmare, torrare klimat ökade brandfrekvensen snabbare än växterna kunde anpassa sig. De kunde inte längre säkerställa skogarnas hållbarhet, och en avgörande källa till kollagring försvann.
"Den allvarliga klimatförändringen och toppen i brandaktiviteten under släckningshändelsen verkar ha drivit till och med dessa brandanpassade växter över en tipppunkt, från vilken hela ekosystemet inte kunde återhämta sig på miljontals år," Mays och medförfattaren Stephen McLoughlin skrev.
Att förstå den största utrotningen som ska äga rum på denna planet ger värdefulla insikter om senare miljökatastrofer. Mays team fann att till och med skogar som vände sig vid eld så småningom dukade under för ett varmare, torrare klimat.
"Till och med ekosystem som finns i mer skyddade områden - blötare områden, strandområden, som denna tidning talar om - även de ekosystemen ser stressen från värmande temperaturer och torrare miljöer", säger Regan Dunn, en paleobotanist som inte var involverad i den nya studie. "Då kan en gnista verkligen förändra ekosystemet."
Dunn forskar om den betydande roll som skogsbränder spelade i Quarternary Extinction för ungefär 15 000 år sedan. Den förändringen i klimatet (och introduktionen av människor som rovdjur) gjorde slut på sabeltandkatten, den amerikanska kamelen, mastodonten och andra arter som senare grävdes fram i La Brea Tar Pits, där Dunn är assisterande curator.
Livet återhämtade sig efter det stora döendet, förstås. En studie av fossiler i södra Kina fann att marina arter som kunde gräva sig ner i havsbotten var bland de första som återhämtade sig efter den långa tystnaden av End-Permian Extinction. En artikel publicerad förra veckan i Science Advances lägger till bevisen att djur som kunde fly under jorden var bäst utrustade för att ta sig ut i kaoset.
"Genom att studera det stora döendet finner vi att det påverkade allt, som du kanske föreställer dig", säger David Bottjer, en paleoekolog vid University of Southern California som arbetade med havsbottenstudien. "Självklart får vi se hur det återhämtar sig. Men den här återhämtningen är över en lång tid, typ en miljon år eller mer."
Den av människan orsakade uppvärmningen som jorden står inför inom överskådlig framtid är ännu inte lika extrem som temperatursvängningarna under permperioden. Men dessa förändringar på grund av antropogena bränslen sker snabbare än de som enbart åstadkoms av naturen.
"Naturen har redan kört experimentet", sa Bottjer. "Det är ingen vacker syn."