Известно, что в конце пермского периода, примерно 252 млн лет назад, исчезло около 90% видов организмов. Причины этого по сей день не установлены. Основная версия состоит в резком потеплении климата ввиду интенсификации парникового эффекта, обусловленной вулканизмом, повлекшим возникновение сибирских траппов. Однако неизвестно, насколько это соотносилось с чувствительностью организмов к климатическим условиям.
Новое исследование группы европейских институтов под координацией Китайского университета наук о Земле в Ухане было посвящено выяснению причин масштабного вымирания в конце перми.
Ученые отметили, что вымирание сухопутной и морской биоты произошло со значительным временным разрывом. Сухопутные организмы подверглись ему раньше морских: голосеменные леса сменились на кустарниковые сообщества, и исчезли папоротники на десятки – сотни тыс. лет ранее гибели представителей морской флоры и фауны. Причем последние стали исчезать за 17 тыс. лет до повышения температуры экваториальных вод с 26 до 34°C. Это свидетельствует о наличии еще какого-то фактора, помимо потепления.
В качестве него рассматривалась аноксия, под которой понимают нехватку кислорода в океане. Однако, ученые не нашли связи данного фактора с произошедшей значительно ранее гибелью сухопутных организмов.
Прочие предполагаемые факторы, такие как истощение озонового слоя и кислотные дожди, также не могли полноценно объяснить глобальное вымирание.
Тогда исследователи рассмотрели краткосрочные климатические явления протяженностью от года до десятилетий со значительным влиянием на температуры и гидрологические циклы. Путем моделирования с использованием HadCM3BL они построили модель взаимодействия атмосферы и океана и определили градиент температуры поверхности воды на экваторе (SST) в условиях резкого повышения эмиссии парниковых газов на основе анализа осадочных пород и палеотемпературных данных.
По результатам установлено, что в конце пермского периода SST в океане Тетис понизился с 7-10 до 1-4°C. Данное и прочие изменения параметров океана повлекли ослабление циркуляции Уокера, под которой понимают метеорологическое явление, состоящее в перемешивании нижних слоев атмосферы над океаном в тропиках. В результате возникло Эль-Ниньо — колебание температуры верхнего слоя тропического океана. Современное явление продолжается 9-12 месяцев, однако в плиоцене оно длилось 3 млн лет.
Однозначно не установлена степень взаимосвязи между Эль-Ниньо и потеплением климата, однако модель показала, что данное явление повлекло рост температуры и дестабилизацию климатических условий. Механизм этого процесса состоит в высвобождении тепловой энергии океана на сушу, что вызывает волны тепла и засухи.
В настоящее время подобный эффект наблюдается в экваториальных лесах Амазонки и в центральной части Африки. Для морской биоты негативное влияние отражается в гибели планктона и обесцвечивании кораллов.
Путем анализа климатических данных за первые 2 десятилетия текущего века ученые выяснили, что озеро Себха-эль-Мелах на северо-западе Сахары периодически заполняется штормами из Атлантического океана, а не муссонными дождями с юга, как предполагалось. Это раскрывает потенциальное влияние данных процессов на регион в прошлом и будущем. »»»
Путем моделирования ученые подтвердили формирование первичной земной коры механизмом дифференциации исходного расплава и установили, что она характеризовалась неоднородностью, проявляемой по аномалиям неодима-142, и могла стать исходным материалом для формирования архейских пород. »»»
Путем моделирования ученые выяснили, что масштабные проявления вулканизма в конце архея приводили к повышению парникового эффекта за счет насыщения атмосферы углекислым газом, который интенсифицировал выветривание на молодых континентах. Высвободившиеся биогенные элементы с поверхностным стоком поступали в океан, способствуя распространению фотосинтезирующих микроорганизмов и, следовательно, росту концентрации кислорода. После прекращения вулканизма ресурсы быстро истощались выросшими популяциями, что вело к их сокращению. Это объясняет скачки концентрации кислорода в атмосфере до кислородной катастрофы. »»»
По результатам изучения Критической зоны Земли в США и Китае в глубоких слоях почв обнаружены микроорганизмы CSP1-3. Анализ ДНК показал, что они произошли от древних микроорганизмов, обитавших в водах гидротермальных источников. CSP1-3 выполняют ключевую роль в фильтрации воды, осуществляя переработку содержащихся в ней углерода и азота. »»»
Предполагается, что в условиях наступившей нейтральной фазы ENSO вместо Ла-Нинья это лето будет жарким, и возрастет ураганная активность в Атлантике. »»»
По результатам анализа мониторинговых данных арктических метеостанций за последние десятилетия ученые выяснили, что в данном регионе смещаются временные границы зимы, и сокращается ее общая продолжительность. Причем эти изменения проявляются неравномерно. Они согласуются с глобальными тенденциями потепления и отражают региональные особенности трансформации климата. »»»
Ученые с использованием ультрафиолетовых ламп и портативного спектрометра изучили пещеру Винд. По результатам раскрыт новый механизм ее образования. »»»
Статус самой северной точки суши был возвращен острову Inuit Qeqertaat, который являлся ей до 1978 г. Обнаруженные позже объекты, претендовавшие на это звание, оказались айсбергами. »»»
Прошедшей зимой зафиксировано минимальное значение глобальной площади морского льда. Оно стало результатом минимального уровня морского арктического ледового покрова и второго наименьшего значения для Антарктики. »»»
Ученые выяснили, что закись азота формируется в поверхностных водах путем абиотического процесса фотохемоденитрификации. Причем он происходит более интенсивно, чем считавшаяся основным источником данного газа микробная нитрификация. »»»