Forskare säger att kvicksilver begravd i gammalt berg ger det starkaste beviset än att vulkaner orsakade den största massutrotningen i jordens historia.

Utrotningen för 252 miljoner år sedan var så dramatisk och utbredd att forskare kallar det "den stora döende". Katastrofen dödade mer än 95 procent av livet på jorden under loppet av hundratusentals år.

Paleontologer vid University of Cincinnati och China University of Geosciences sa att de hittade en topp i kvicksilver i det geologiska rekordet på nästan ett dussin platser runt om i världen, som ger övertygande bevis på att vulkanutbrott var skyldiga till denna globala katastrof.

Studien publicerades denna månad i tidskriften Naturkommunikation .

Utbrotten antände stora fyndigheter av kol, släpper ut kvicksilverånga högt upp i atmosfären. Så småningom, det regnade ner i det marina sedimentet runt planeten, skapa en elementär signatur av en katastrof som skulle inleda dinosauriernas ålder.

"Vulkaniska aktiviteter, inklusive utsläpp av vulkaniska gaser och förbränning av organiskt material, släppte ut mycket kvicksilver till jordens yta, "sa huvudförfattaren Jun Shen, en docent vid China University of Geosciences.

Massutrotningen inträffade vid vad forskare kallar Perm-Trias-gränsen. Massutrotningen dödade mycket av det terrestra och marina livet innan dinosaurernas uppkomst. Vissa var förhistoriska monster i sig, som de vilda gorgonopsiderna som såg ut som en korsning mellan en sabeltandad tiger och en komodovaran.

Utbrotten inträffade i ett vulkaniskt system som kallas Sibiriska fällorna i det som nu är centrala Ryssland. Många av utbrotten inträffade inte i konformade vulkaner utan genom gapande sprickor i marken. Utbrotten var frekventa och långvariga och deras ilska sträckte sig över hundratusentals år.

"Vanligtvis, när du har stora, explosiva vulkanutbrott, mycket kvicksilver släpps ut i atmosfären, "sa Thomas Algeo, professor i geologi vid UC:s McMicken College of Arts and Sciences.

"Mercurius är en relativt ny indikator för forskare. Det har blivit ett hett ämne för att undersöka vulkanisk påverkan på stora händelser i jordens historia, "Sa Algeo.

Forskare använder de skarpa fossiliserade tänderna till lamprödeliknande varelser som kallas konodonter för att datera stenen där kvicksilveret deponerades. Som de flesta andra varelser på planeten, konodonter decimerades av katastrofen.

Utbrotten drev så mycket som 3 miljoner kubik kilometer aska högt upp i luften under denna längre period. För att sätta det i perspektiv, 1980 års utbrott av Mount St. Helens i Washington skickade bara 1 kubikkilometer aska i atmosfären, även om aska föll på bilvindrutor så långt bort som Oklahoma.

Faktiskt, Algeo sa, Sibiriska fällornas utbrott spydde så mycket material i luften, särskilt växthusgaser, att det värmde planeten med i genomsnitt cirka 10 grader Celsius.

Det uppvärmande klimatet skulle sannolikt ha varit en av de största boven i massutrotningen, han sa. Men surt regn skulle ha förstört många vattendrag och höjt surheten i de globala haven. Och det varmare vattnet skulle ha haft fler döda zoner på grund av brist på löst syre.

"Vi kliar oss ofta i huvudet om vad som var mest skadligt. Varelser anpassade till kallare miljöer skulle ha haft tur, "Algeo sa." Så min gissning är att temperaturförändringar skulle vara dödaren nr 1. Effekterna skulle förvärras av försurning och andra toxiner i miljön. "

Stretching under en längre period, utbrott efter utbrott hindrade jordens näringskedja från att återhämta sig.

"Det är inte nödvändigtvis intensiteten utan varaktigheten som spelar roll, "Sa Algeo." Ju längre det pågick, desto mer press sattes på miljön."

Likaså, jorden var långsam med att återhämta sig från katastrofen eftersom de pågående störningarna fortsatte att utplåna den biologiska mångfalden, han sa.

Jorden har bevittnat fem kända massutrotningar under sina 4,5 miljarder år.

Forskare använde en annan elementär signatur - iridium - för att fastställa den troliga orsaken till den globala massutrotningen som utplånade dinosaurierna för 65 miljoner år sedan. De tror att en enorm meteor träffade det som nu är Mexiko.

Den resulterande plymen av överhettad jord som blåste in i atmosfären regnade ner material som innehöll iridium som finns i det geologiska rekordet runt om i världen.

Shen sa att kvicksilversignaturen ger övertygande bevis på att utbrotten i Siberian Traps var ansvariga för katastrofen. Nu försöker forskare fastställa omfattningen av utbrotten och vilka miljöeffekter i synnerhet som var mest ansvariga för massdöd, speciellt för landdjur och växter.

Shen sa att Permian utrotning kan kasta ljus över hur global uppvärmning idag kan leda till nästa massutrotning. Om global uppvärmning, verkligen, var ansvarig för dödsfallet i Perm, vad innebär uppvärmningen för människor och vilda djur idag?

"Utsläppet av kol i atmosfären av människor liknar situationen i sen Perm, där mycket kol frigjordes av de sibiriska utbrotten, "Sa Shen.

Algeo sa att det är anledning till oro.

"En majoritet av biologerna tror att vi är på gränsen till ännu en massutrotning - den sjätte stora. Jag delar den uppfattningen, för, "Algeo sa." Vad vi bör lära oss är att detta kommer att vara allvarliga affärer som kommer att skada mänskliga intressen så vi bör arbeta för att minimera skadorna. "

Människor som lever i marginella miljöer som torra öknar kommer att lida först. Det kommer att leda till fler klimatflyktingar runt om i världen.

"Vi kommer sannolikt att se mer hungersnöd och massinvandring på de hårdast drabbade platserna. Det är en global fråga och en som vi bör erkänna och proaktivt hantera. Det är mycket lättare att ta itu med dessa problem innan de når en kris."