Masowe wymierania gatunków od zawsze pojawiały się w historii Ziemi. Najsłynniejsze z nich, podczas którego wyginęły dinozaury pod koniec kredy 66 milionów lat temu, nie było największym, z jakim musiał się zmierzyć cały świat organiczny. Dokładnie na przełomie permu i triasu 252 miliony lat temu doszło do największego kryzysu w historii naszej planety. Zginęło wówczas 96% znanych nam gatunków organizmów morskich oraz 70% lądowych. Jaka była przyczyna wymierania permskiego oraz w jaki sposób ono zachodziło? Naukowcy od lat próbują odtworzyć losy życia na Ziemi z tamtego okresu.
Aby zrozumieć przyczyny wymierania permskiego, należy zwrócić uwagę na ówczesny układ kontynentów. Pod koniec permu, który jest ostatnim okresem kończącym paleozoik, na Ziemi istniał jeden superkontynent zwany Pangeą. Jego linia brzegowa nie była urozmaicona, praktycznie nie istniały wtedy żadne morza szelfowe.
Wewnątrz tak olbrzymiego lądu dominował klimat o cechach kontynentalnych z niewielkimi opadami, co doprowadziło do powstania wielu obszarów pustynnych i półpustynnych. Między innymi z tego powodu słabo zachowały się skały z tamtego okresu, co utrudnia dzisiejszą prace geologom badającym zagadnienie wymierania.
Do niedawna naukowcy sugerowali, że to układ lądów oraz pustynnienie Pangei wpłynęło na wymarcie tak olbrzymiej liczby gatunków organizmów. Okazuje się, że do kryzysu w świecie roślin i zwierząt przyczyniły się także erupcje wulkaniczne na terenie dzisiejszej Syberii.
Dokładnie 252 miliony lat temu doszło do prawdopodobnie największego wylewu lawy na powierzchni Ziemi. Miało to miejsce na terenie dzisiejszej Syberii, a śladem po tym wydarzeniu są tzw. trapy syberyjskie - gigantyczne pola wulkaniczne związane z erupcją "olbrzymich prowincji magmatycznych".
Czy to oznacza, że na Syberii pojawił się olbrzymi wulkan, który wyrzucił do atmosfery niewyobrażalne ilości dwutlenku węgla i siarki, zatruwające powietrze i wody morskie? Geologowie zwracają uwagę, że proces ten był bardziej skomplikowany.
Erupcja lawy trwała ponad 200 000 lat i rozlewała się ona powoli po powierzchni Ziemi obejmując obszar kilkukrotnie większy od Polski. Do atmosfery przedostało się wiele pyłów i zanieczyszczeń. Spowodowało to zacienienie powierzchni Ziemi i spadek temperatury. Kwaśne deszcze padały z ogromną intensywnością.
Kiedy wierzchnia warstwa lawy zastygła, powstał swoisty klin. Kolejne porcje magmy z płaszcza Ziemi wydostawały się w formie intruzji przecinających bogate w związki organiczne gleby i skały osadowe. Doprowadziło to emisji olbrzymich ilości dwutlenku węgla i metanu.
Emisja gazów cieplarnianych przyczyniła się na przełomie triasu i permu do podniesienia temperatury na całym globie o nawet 10 stopni. Ocenia się, że temperatura wód powierzchniowych w rejonie międzyzwrotnikowym mogła osiągnąć nawet +40 stopni. Wody morskie, pochłaniając niebotyczne ilości CO2, zaczęły ulegać zakwaszeniu i pojawiły się w nich strefy anoksyczne. Życie organizmów wykorzystujących tlen stanęło w obliczu zagłady.
Presja na organizmy lądowe i morskie nie trwała długo - oczywiście w sensie geologicznym. Do całkowitego załamania się życia na Ziemi mogło dojść w zaledwie 60 000 lat. Naukowcy w swoich badaniach stawiają granicę błędu wynoszącą kilkadziesiąt tysięcy lat.
Najnowsze dane dotyczące tego, jak długo trwało wymieranie permskie, oparte są na datowaniach minerałów cyrkonu zawierającego ołów i uran. Próbki pochodzą z pięciu różnych stanowisk obejmujących skały wulkaniczne z tego okresu. Na podstawie proporcji obu pierwiastków ustalono czas trwania permskiego wymierania.
Podczas największego wymierania w historii zniknęło z powierzchni Ziemi aż 96% gatunków morskich i 70% lądowych. Katastrofy nie przeżyły znane od kambru trylobity i koralowce czteropromienne. Na lądzie wyginęły wszystkie gatunki gigantycznych, drzewiastych paproci, widłaków i skrzypów. 90% gatunków olbrzymich owadów również nie przeżyło kryzysu.
Około 2/3 lądowych przodków płazów (labiryntodontów), gadów (zauropsydów) i ssaków (terapsydów) także wyginęło. Wymieranie permskie przeżyły jedynie pojedyncze gatunki.
Na odrodzenie się fauny i flory potrzeba było aż 10 milionów lat. Dopiero w środkowym triasie geolodzy zauważają wyraźny rozwój form życia na świecie.
Porównując geologiczne zapisy w skałach do dzisiejszych wydarzeń w świecie, należy zawsze wykazywać się dozą ostrożności. Wielkie wymierania w historii Ziemi rozważa się w kategorii setek lub dziesiątek tysięcy lat, a obecna działalność człowieka wywiera wpływ na świat dopiero od kilkuset (najwyżej paru tysięcy) lat.
Katastrofy naturalne o zasięgu globalnym zdarzały się na naszej planecie od zawsze, a gatunki roślin i zwierząt w wyniku zmian środowiska nieustannie ewoluują - w niszę ekologiczną po jednych gatunkach wchodzą inne.
Cytując kultową wypowiedź z filmu Stevena Spielberga, że "natura zawsze znajdzie sposób", nie powinniśmy się obawiać, czy ewentualny kolejny kryzys klimatyczny i o ogromnej skali erupcje lawy zagrożą istnieniu życia na Ziemi. Na przykładzie wymierania permskiego wiemy, że nie. Pod znakiem zapytania pozostaje natomiast to, czy człowiek ze swoją cywilizacją przetrwa taką katastrofę o globalnym rozmiarze.
