Mer än två tredjedelar av livet på jorden dog för cirka 252 miljoner år sedan, i den största massutrotningshändelsen i jordens historia.

Forskare har länge misstänkt att vulkanutbrott utlöste "the Great Dying, "som slutet på den permiska geologiska perioden ibland kallas, men exakt hur så många varelser dog har varit något av ett mysterium.

Nu tror forskare vid University of Washington och Stanford att deras modeller avslöjar hur så många djur dödades, och de ser skrämmande paralleller på den väg vår planet går på idag.

Modeller av effekterna av vulkaniska utsläpp av växthusgaser visade att jorden värms dramatiskt och syre försvinner från dess hav, så många marina djur inte kan andas, enligt en studie som publicerades i torsdags i den granskade tidskriften Vetenskap . När temperaturen nådde sin topp, cirka 80 procent av oceanernas syre, i genomsnitt, hade tömts. De flesta marina djur gick ut.

Forskarna testade modellens resultat mot fossilrekordsmönster från tiden för utrotningen och fann att de korrelerade nära. Även om andra faktorer, som försurning av havet, kan ha bidragit en del till den permiska utrotningen, uppvärmning och syreförlust står för den döendes mönster, enligt forskningen.

Vid slutet av detta århundrade, om utsläppen fortsätter i sin nuvarande takt, människor kommer att ha värmt havet cirka 20 procent så mycket som under utrotningshändelsen, säger forskarna. Vid 2300, den siffran kan vara så hög som 50 procent.

"Den ultimata, drivande förändring som ledde till massutrotningen är samma drivande förändring som människor gör idag, som injicerar växthusgaser i atmosfären, "sa Justin Penn, en UW -doktorand i oceanografi och studiens huvudförfattare.

Curtis Deutsch, UW -docent i oceanografi och författare till forskningen, sa om samhället fortsätter att pumpa växthusgaser i vår nuvarande takt, "vi har ingen anledning att tro att det inte skulle orsaka en liknande typ av utrotning."

Jorden för 252 miljoner år sedan var en mycket annorlunda plats. Kontinenterna som vi känner dem idag var fortfarande mestadels en landmassa, heter Pangea, som ser ut som en tjock bokstav "C" på en karta.

Klimatet, dock, liknade jordens nu, och forskare tror att djur skulle ha anpassat många egenskaper, som ämnesomsättning, som liknade varelser idag. Nästan varje del av Permhavet, före utrotningen, var fylld med havsliv.

"Mindre än 1 procent av Permhavet var en död zon - ganska lik dagens hav, "Sa Deutsch.

Den serie vulkaniska händelser i Sibirien som många forskare tror utlöser massutrotningen "får supervulkaner att se ut som en nål, sa Seth Burgess, en geolog och vulkanolog med United States Geological Survey.

"Vi pratar om att tillräckligt med lava utbröt på ytan och trängde in i skorpan för att täcka USA:s område att om du tittade på USA ovanifrån kanske var en kilometer djupt i lava, " han sa.

Borgare, som har undersökt vulkaniska händelser i Siberian Traps men inte arbetat med det nya vetenskapspapperet, sade forskare tror att magma som stiger upp från jorden släppte ut några utrotningsorsakande växthusgaser.

Dessutom, trummor av magma som fortfarande finns inne i jorden värmde massiva kolavlagringar, torv- och karbonatmineraler, bland andra, som ventilerade ännu mer kol och metan i atmosfären.

"Det är så du driver den permiska massutrotningen, genom att tränga in massiva volymer magma i ett bassäng rik på kolhaltiga sediment, " han sa.

UW och Stanford -forskningen "tar nästa steg för att ta reda på varför saker dog i slutet av Permian, "Sa Burgess." Det kopplar ihop det vi tror händer i klimatet med fossilrekordet, och det gör det elegant. "

Det tog en superdator mer än sex månader att simulera alla förändringar som vulkanutbrotten misstänks ha orsakat under permperioden. Datormodellerna går in i anmärkningsvärda detaljer - simulerar saker som moln, havsströmmar och marint växtliv - för att beskriva hur temperaturer och förhållanden var på jorden.

Forskarna visste att yttemperaturerna steg cirka 10 grader Celsius i tropikerna på grund av tidigare vetenskaplig analys av de fossiliserade tänderna hos ålliknande varelser som kallas conodonts.

För att köra sin modell, forskare pumpade in vulkaniska växthusgaser i sin simulering för att matcha temperaturförhållandena i slutet av permperioden.

När temperaturen steg mot 10-gradersmarkeringen, modellens hav blev utarmad av syre, en trend forskare utvärderar i dagens hav, för.

För att mäta hur stigande temperaturer och mindre syre skulle påverka djurarter under den permiska perioden, forskarna använde 61 moderna varelser - kräftdjur, fisk, skaldjur, koraller och hajar. Forskarna tror att dessa djur skulle ha liknande temperatur- och syrekänslighet som permiska arter eftersom djuren anpassade sig för att leva i liknande klimat.

Uppvärmningens effekter var tvåfaldiga på varelserna, fann forskarna. I varmare vatten, djur behöver mer syre för att utföra kroppsfunktioner. Men varmt vatten kan inte innehålla så mycket löst syre, vilket betyder att mindre var tillgängligt för dem.

Med andra ord, som djurkroppar krävde mer syre, havets utbud sjönk.

I deras modell, forskarna kunde kvantifiera förlusten av livsmiljöer då arter står inför alltmer utmanande havsförhållanden. Yttemperaturhöjning och syreförlust var mer betydande i områden längre från ekvatorn. Utrotningsgraden ökade också på högre breddgrader.

Djur i tropikerna var redan vana vid varmare temperaturer och lägre syrenivåer innan vulkanutbrotten förändrade klimatet, enligt forskningen. När världen värmde, de kunde röra sig tillsammans med sin livsmiljö.

Marinvarelser som gynnade kallt vatten och höga syrenivåer gick sämre:De hade ingenstans att ta vägen.

"De höga breddgraderna där det är kallt och syre är höga - om du är en organism som behöver sådana förhållanden för att överleva, dessa förhållanden försvinner helt från jorden, "Sa Deutsch.

I moderna hav, uppvärmning och syreförlust har också varit mer uttalad nära polerna, forskare sa, en annan analog mellan klimatförändringen för 252 miljoner år sedan och det som händer idag.

"Studien berättar vad som är i slutet av vägen om vi låter klimatet (förändring) fortsätta. Ju längre vi går, desto fler arter kommer vi sannolikt att förlora, "Sa Deutsch." Det är skrämmande. Förlusten av arter är oåterkallelig. "

© 2018 Seattle Times
Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.