Valdende skovbrande førte engang til global masseudryddelse, siger videnskabsmænd. Kan det ske igen?

For lang tid siden var kulstoffet sten, begravet i jorden så sikkert som en hemmelighed. Så begyndte en miljøkatastrofe af hidtil uset omfang. Stenerne brændte, og atomerne inde i dem blev skilt ad til kuldioxid og andre drivhusgasser.

Temperaturerne steg, og skovbrande - altid en naturlig del af økosystemet - blev hyppigere og mere kraftfulde. Skove forsvandt i flammerne. Kulstof, der engang var lagret inde i utallige blade, bøvsede tilbage i atmosfæren, som blev varmere og tørrere, og ildene udløste endnu hurtigere.

Uden træer til at holde dem tilbage, udvaskede næringsstoffer fra blottet jord til søer og vandløb. Disse næringsstoffer fodrede alger, der blomstrede i giftige mængder, mens andre arter sultede.

Da det var forbi, var de fleste levende ting på Jorden – op til 95 % af havarterne og mere end 70 % af dem på land – døde.

Ny forskning tyder på, at de accelererende brande i denne apokalyptiske periode for 252 millioner år siden ikke blot var et symptom på en opvarmende planet, men en drivkraft for udryddelse i sig selv. Stadig hyppigere brande overvældede planters evne til at tilpasse sig og satte gang i kæder af begivenheder, der truede livet i selve levesteder uberørt af flammer – ligesom forskerne frygter, de gør i dag.

Disse begivenheder fandt sted i en begivenhed kendt som End-Permian Extinction eller den store døende. I løbet af titusinder af år, mellem fødslen af ​​superkontinentet Pangea i Perm-perioden og fremkomsten af ​​de første dinosaurer i Trias, slukkede en række indbyrdes forbundne klimatiske katastrofer det meste liv på planeten.

Selvom millioner af år adskiller begivenhederne under Den Store Døende fra skovbrandene, der truer den moderne verdens skove, fremhæver den nye undersøgelse uhyggelige paralleller mellem den gamle periode med global opvarmning og vores egen.

"Der er en slags vekselvirkning mellem nutid og fortid," sagde Chris Mays, en palæontolog ved University College Cork i Irland og hovedforfatter af undersøgelsen offentliggjort i sidste uge i tidsskriftet PALAIOS .

Dagens onde cirkel med højere temperaturer, mindre nedbør og flere brande afspejler sekvensen af ​​klimaændringer, der udslettede livet sent i Perm, sagde Mays.

Selvom disse lang tid siden katastrofer sandsynligvis fandt sted over tusinder af år, giver det skarpe slutresultat en nøgtern advarsel om, hvordan ukontrolleret opvarmning ser ud.

"Vi varmer verden op på en skala af hundreder af år, og der er en god chance for, at når du øger temperaturerne og ændrer miljøet i så hurtigt et tempo, er det, når økosystemerne bryder sammen," sagde Mays. "Forandringstempoet er faktisk rigtig vigtigt. Og det er der, vi faktisk ser et ret bekymrende mønster i dag."

Hyppige naturbrande forårsaget af lyn og andre naturbegivenheder var en normal del af livet i Perm-æraen, længe før arter begyndte at dø i massevis. Under deres forskning i det østlige Australien og Antarktis fandt Mays og hans medforfattere fra det svenske naturhistoriske museum skinnende sorte skår af forstenet trækul indlejret i forstenet planteliv fra æraen, et signatur på forhistorisk skovbrand. De fossile optegnelser viste, at planter i områder, der er udsat for brand, havde udviklet tilpasninger for at beskytte sig selv mod flammer og regenerere hurtigere efter lejlighedsvis afbrænding.

Tingene ændrede sig efter starten på et massivt vulkanudbrud i det, der nu er Sibirien-regionen i Rusland. Lava og drivhusgasser udspyet fra vulkanen i anslået 2 millioner år, i en skærm mindre som Vesuv og mere som Hawaii Volcanoes National Park.

De enorme mængder af drivhusgasser, der blev udledt i denne tid, opvarmede jorden katastrofalt. Den gennemsnitlige globale temperatur steg sandsynligvis 6 til 12 grader Celsius (ca. 11 til 22 grader Fahrenheit) nær Jordens ækvator og 10 til 14 grader Celsius (18 til 25 grader F) nær polerne. (Til reference har klimaforskere advaret om, at en stigning på 2 grader Celsius i de gennemsnitlige globale temperaturer i dag kan dræbe 99 % af planetens koralrev og risikere, at polariskapperne kollapser.)

I dette varmere, tørrere klima steg brandfrekvensen hurtigere, end planter kunne tilpasse sig. De var ikke længere i stand til at sikre skovenes bæredygtighed, og en afgørende kilde til kulstoflagring forsvandt.

"De alvorlige klimaændringer og toppen af ​​brandaktiviteten under udryddelsen ser ud til at have skubbet selv disse brandtilpassede planter over et vendepunkt, hvorfra hele økosystemet ikke kunne komme sig i millioner af år," Mays og medforfatter Stephen McLoughlin skrev.

At forstå den største udryddelse, der finder sted på denne planet, giver værdifuld indsigt til senere miljøkatastrofer. Mays' team fandt ud af, at selv skove, der havde vænnet sig til ild, til sidst bukkede under for et varmere, tørrere klima.

"Selv økosystemer, der er i mere beskyttede områder - vådere områder, kystområder, som dette papir taler om - selv de økosystemer ser stressen fra opvarmende temperaturer og tørrere miljøer," sagde Regan Dunn, en palæobotanist, der ikke var involveret i det nye undersøgelse. "Så kan én gnist virkelig ændre økosystemet."

Dunn forsker i den betydelige rolle, naturbrande spillede i den kvartære udryddelse for omkring 15.000 år siden. Dette skift i klimaet (og introduktionen af ​​mennesker som rovdyr) gjorde en ende på sabelkattens, den amerikanske kamel, mastodonten og andre arter, der senere blev gravet frem i La Brea Tar Pits, hvor Dunn er assisterende kurator.

Livet vendte tilbage efter den store døende, selvfølgelig. En undersøgelse af fossiler i det sydlige Kina viste, at marine arter, der var i stand til at grave sig ned i havbunden, var blandt de første til at komme sig efter den lange tavshed af End-Permian Extinction. Et papir udgivet i sidste uge i Science Advances tilføjer beviserne for, at dyr, der kunne undslippe under jorden, var bedst rustet til at ride ud af kaosset.

"Ved at studere den store døende finder vi ud af, at det påvirkede alt, som du måske forestiller dig," sagde David Bottjer, en palæøkolog ved University of Southern California, der arbejdede på havbundens undersøgelse. "Selvfølgelig får vi at se, hvordan det kommer sig. Men dette opsving er over lang tid, som en million år eller mere."

Den menneskeskabte opvarmning, Jorden står over for i en overskuelig fremtid, er endnu ikke så ekstrem som temperaturudsvingene i Perm-perioden. Men disse menneskeskabte forandringer sker hurtigere end dem, der er forårsaget af naturen alene.

"Naturen har allerede kørt eksperimentet," sagde Bottjer. "Det er ikke et kønt syn."