Svarta noshörningar, röda vargar, kikskranar:den globala listan över hotade arter växer varje år till den punkt där vissa forskare säger att vi bevittnar början på jordens nästa massutrotning.

Thomas Algeo, professor i geologi vid University of Cincinnati, studerar den mest förödande katastrof som någonsin drabbat planeten för att informera vår förståelse om globala förändringar forskare observerar idag. Algeo höll en huvudpresentation om ämnet för Geological Society of America under sin årliga konferens förra månaden i Seattle.

Algeo, som arbetar vid McMicken College of Arts &Sciences, har ägnat sin karriär åt att undersöka jordens fem största kända utrotningar, inklusive en katastrof för 252 miljoner år sedan som utplånade mest liv på jorden vid den tiden.

"Det har varit stort intresse för att studera dessa händelser. De informerar oss om den biologiska evolutionens gång under jordens historia, " han sa.

Utrotning är en naturlig del av evolutionen, Sa Algeo. Men massutrotning präglas av en förödande förlust av biologisk mångfald, vanligtvis till följd av en katastrofal global katastrof. Forskare har identifierat fem av dem i jordens historia, varav den största ibland kallas "den stora döende". Denna naturkatastrof inträffade mellan Perm- och Triassperioderna när vulkaner i det som nu är Sibirien utbröt och spydde tillräckligt med lava för att täcka mer än 400, 000 kvadratkilometer - ett område som är 10 gånger större än Ohio.

För att sätta det i perspektiv, 1980 -utbrottet av Mount St. Helens i Washington utjämnade 150 kvadratkilometer skog och spydde så mycket lava att aska föll på bilens vindrutor 1, 500 mil bort i Oklahoma. Det utbrottet sprängde 3 kubikmeter material i atmosfären.

Den permisk-triasiska utrotningen innehöll 11 perioder av stora vulkanutbrott, Spy 3 miljoner kubik kilometer aska och sten i luften under en period av 1 miljon år. Efteråt, havet yttemperaturer ökade med 10 grader Celsius från växthuseffekten av vulkanisk metan och koldioxid i luften. Landet blev en verklig dammskål med frekventa och intensiva stormar, medan haven var utarmade av syre och blev mycket surgjorda.

Forskare är fortfarande osams om vilka av de resulterande konsekvenserna som var mest ansvariga för den enorma döden av växter och djur.

"Är det temperaturökning? Bristen på syre i vattnet eller försurning av haven?" Sa Algeo. "Jag tror att det kommer att bli väldigt svårt att reta isär dessa effekter eftersom de alla fungerar samtidigt."

Algeo studerar också hur lång tid det tar växter och djur att återhämta sig efter en massutrotning.

"Vi vill veta hur återhämtningen var relaterad till förändrade och förbättrade miljöförhållanden, "sa han." Det finns en stor potential att göra nya upptäckter i detta område. "

Livet fortsatte efter varje global utrotning. Överlevande arter anpassade till de nya förhållandena och de hårdaste och mest produktiva av dem, kallas "katastrof taxa, "sprider sig snabbt för att fylla tomrummet, om än med mycket lägre artdiversitet, Sa Algeo.

Algeo utvecklade 1995 den rådande teorin för en av de stora 5 massutrotningarna, som inträffade i slutet av den devoniska perioden för 360 miljoner år sedan. Den utrotningen var betydligt långsammare, som sträcker sig över 25 miljoner år, och dömde ungefär hälften av livet på jorden, särskilt marint liv.

Istället för en enda katastrofal händelse som en meteorattack eller vulkanutbrott, Algeo föreslog att en överraskande synder var skyldig:växter.

"Under Devon, markväxter blev etablerade och började utveckla innovationer som löv och rotsystem som gjorde att de kunde växa kraftigare i olika miljöer, "sa han." De utvecklade träiga vävnader som gjorde att de kunde växa sig större. Och de utvecklade frön så att de kunde kolonisera torrare livsmiljöer. "

Under miljoner år, Jorden växte fram en massiv ny trädgård men till en kostnad. Vattenvägar blev kvävda av näringsämnen från sönderfallande växter. Denna förfallna vegetation absorberade syre i vattnet, svälter ut annat liv, en process som kallas eutrofiering.

Det är ett fenomen som blir allt vanligare nu i vattenvägar från Mexikanska golfen till flodmynningar längs östkusten, matas av näringsavrinning från kustutveckling.

"Växter bryter ut näringsämnen i jorden, som tillfälligt är inlåst i biomassan. Men när växten dör, så småningom tvättas dessa näringsämnen i vattenvägar och i havet, utlöser massiva blomningar av marina alger, " han sa.

Geologer som studerar det devoniska hittar stora fyndigheter av organiskt rik svart skiffer, bevis som stöder Algeos hypotes.

"Allt hänger mycket bra ihop, "Sa Algeo.

Att veta mer om effekterna på jorden efter de största naturkatastroferna kan informera aktuell forskning om klimatförändringar, vattenkvalitet och biologisk mångfald. Tidigare massutrotning kan fungera som en varningssaga för beslut vi fattar idag, han sa.

"Tidigare massutrotning visar att saker kan gå drastiskt fel och utplåna stora delar av biosfären på relativt korta perioder, sa han. Det borde vi vara oroliga för.

Tanken att människor utlöser världens nästa massutrotning är kontroversiell men stöds av bevis. En studie som publicerades i år i Nature visade att 1 av 4 däggdjur och 13 procent av alla fåglar hotades med utrotning från en växande utveckling, fragmentering av livsmiljöer, jakt och föroreningar. De mest artrika skogarna förväntas se ökande utrotningsrisker vid nuvarande mänsklig befolkning och prognoser för markanvändning, sa studien.

"Det finns ett generellt mönster i massutrotningar. Ju högre upp i näringskedjan du går, desto mer sannolikt är det att du dör ut, "Sa Algeo.

Forskare och bevarandegrupper runt om i världen arbetar hårt för att skydda den biologiska mångfalden. Ideella grupper som Gorilla Doctors, som ger medicinsk intervention till hotade bergsgorillor, är fokuserade på en enda art medan andra, som National Wildlife Federation, har bredare mål.

"Många människor tycker att utrotningskrisen är något som händer långt borta i tropiska regnskogar. Men här i USA, vi har många arter på våra egna bakgårdar som har minskat och är allvarligt hotade, "sa Bruce Stein, associerad vice president för bevarandevetenskap och klimatanpassning för National Wildlife Federation.

Stein sa att fossilrekordet har mycket att säga om hur arter anpassar sig till klimatförändringar. Detta kan hjälpa till att informera bevarandeinsatser under de kommande åren.

"Vi kan lära oss mycket genom att titta på arter som överlevde utrotningspisoder, " han sa.

Särskilt, forskare studerar de största djuren i kallt väder, som förväntas bli de första som viker för klimatförändringarna. Till exempel, älgar minskar i den södra delen av sitt sortiment där de står inför ett växande hot från parasiter som fästingar och hjärnmaskframkallande nematoder som traditionellt hölls i schack av kalla vintrar.

"De får en massiv fästingbelastning på sommaren som bara suger dem torra. Dessa älgar kliar på träd och slutar gnugga av deras päls. De kallar dem spökelgar, "Sa Stein." Utan denna isolering, de överlever inte vintern. "

Intervention har fört några välkända arter tillbaka från utrotningens rand de senaste åren, som visar vad som är möjligt med både allmän vilja och resurser. Men trendlinjen för många arter är avskräckande, Sa Stein.

"Det finns några stora framgångshistorier:skalliga örnar och pilgrimsfalkar. California -kondorn, "Sade Stein." Men för varje återhämtning eller framgång, Det finns mycket fler arter som har allvarliga problem eller minskar. "

Den oundvikliga förlusten av biologisk mångfald kommer att få få märkbara konsekvenser för människor. Men samma underliggande frågor förväntas leda till ökad befolkningsvandring när människor flyr hungersnöd, torka, sjukdomar och naturkatastrofer som orkaner och översvämningar. Obama -administrationen 2016 förklarade klimatförändringarna "ett betydande och växande hot mot den nationella säkerheten."

Trots utmaningarna, Stein sa att det finns anledning till optimism.

"Om vi ​​håller takten i klimatförändringen, det finns möjligheter för människor, växter och djur för att anpassa sig till dessa förändringar, " han sa.

UC:s Algeo sa att det kan ta mer tid och naturkatastrofer för allmänheten att göra uppoffringar och kräva politiska förändringar.

"Jag tror personligen att det kommer att bli en annan massutrotning. Det kommer att bli väldigt svårt att stoppa, "Algeo sa." Det måste bli synliga konsekvenser innan människor vaknar till den grad att de kräver handling från sina ledare.

"Det är ett globalt problem, "Algeo sa." Det kräver en global lösning. "