De Amerikaanse onderzoekers simuleerden het klimaat tijdens de overgang van Perm naar Trias in een tot nu toe ongekend detail. Daarbij vonden ze dat er 251 miljoen jaar geleden een plotseling zeer grote stijging optrad van het broeikasgas CO₂ (koolzuurgas) in de atmosfeer. Dat resulteerde in een sterke stijging van de gemiddelde temperatuur aan het aardoppervlak: op veel plaatsen steeg die tot boven de 30 ^oC, in de centrale gedeelten van het toenmalige supercontinent Pangea zelfs tot boven de 40 ^oC. Door die temperatuurstijging werd ook het circulatiepatroon van de oceaanstromen beïnvloed. Daardoor werd de aanvoer van zuurstofrijk water belemmerd, wat uiteindelijk de dood betekende voor het overgrote deel van de zeebewoners (90-95% van alle soorten in zee levende dieren stierf uit). Mede door de verandering in vegetatie op het land, waar de temperatuur 10-30 ^oC hoger was dan nu, konden ook de dieren op het land het niet bolwerken; zo’n 70% van alle landdieren stierf uit.

De oorzaak van de veranderde circulatiepatronen in de oceaan was dat het oppervlaktewater, dat veel warmer was dan in de tijd daarvoor – weinig zuurstof kon opnemen; omdat warm water ook lichter is dan koud water, kon het zuurstofarme water niet naar de oceaanbodem zakken, maar bleef het in de bovenste 3000-4000 m ‘drijven’. Andersom kon het koude, zuurstofrijke en voedselrijke dieptewater niet meer opstijgen, waardoor de oppervlaktewateren een tekort aan voedingsstoffen kregen. Dat was waarschijnlijk de belangrijkste factor waardoor het leven uit zee verdween.

De les die hieruit kan worden geleerd is dat een stijging van het CO₂-gehalte in de atmosfeer genoeg kan zijn om de zee te veranderen in een milieu dat niet geschikt is voor leven, en dat er ook op het land veranderingen door kunnen optreden waardoor het leven grotendeels te gronde gaat. Ook eerdere modellen waarin het klimaat op de grens Perm/Trias werd gereconstrueerd wezen al op problematische omstandigheden. De in die modellen gebruikte parameters waren echter relatief gering in aantal en detail, zodat de klimaatreconstructie niet door iedereen geloofwaardig werd geacht. In het nieuwe model zijn fysische, chemische en biologische processen in atmosfeer, oceaan en land echter geïntegreerd, en is hun interactie in detail meegenomen. De uitkomst blijkt een nog veel rampzaliger klimaat dan eerder werd verondersteld: een dodelijke broeikas.

Referenties:

Kiehl, J.T. & Shields, Chr. A., 2005. Climate simulation of the latest Permian: implications for mass extinction. Geology 33, p. 757-600.