Les chercheurs ont exécuté un modèle climatique avec la configuration de la terre pendant le Permien, lorsque les masses terrestres ont été combinées dans le supercontinent de Pangée. Avant que les éruptions volcaniques en cours en Sibérie ne créent une planète de gaz à effet de serre, les océans avaient des températures et des niveaux d’oxygène similaires à ceux d’aujourd’hui. les chercheurs ont ensuite élevé les gaz à effet de serre dans le modèle au niveau requis pour augmenter les températures des océans tropicaux à la surface de 10 degrés Celsius (20 degrés Fahrenheit), correspondant aux conditions de l’époque.,
le modèle reproduit les changements spectaculaires qui en résultent dans les océans. Les océans ont perdu environ 80% de leur oxygène. Environ la moitié des fonds marins des océans, principalement à des profondeurs plus profondes, sont devenus complètement sans oxygène.
pour analyser les effets sur les espèces marines, les chercheurs ont examiné les différentes sensibilités à l’oxygène et à la température de 61 espèces marines modernes – y compris les crustacés, les poissons, les mollusques, les coraux et les requins – à l’aide de mesures de laboratoire publiées., La tolérance des animaux modernes à des températures élevées et à un faible taux d’oxygène devrait être similaire à celle des animaux du Permien, car ils ont évolué dans des conditions environnementales similaires. Les chercheurs ont ensuite combiné les caractéristiques de l’espèce avec les simulations paléoclimatiques pour prédire la géographie de l’extinction.
« très peu d’organismes marins sont restés dans les mêmes habitats dans lesquels ils vivaient – c’était fuir ou périr », a déclaré le deuxième auteur Curtis Deutsch, professeur agrégé D’océanographie à L’UW.,
selon le co-auteur de L’étude, Jonathan Payne, professeur de sciences géologiques à la Stanford School of Earth, Energy& Environmental Sciences (Stanford Earth), « la sagesse conventionnelle dans la communauté paléontologique a été que l’extinction permienne était particulièrement sévère dans les eaux tropicales. »Pourtant, le modèle montre que les organismes les plus touchés ont été les plus sensibles à l’oxygène trouvés loin des tropiques., De nombreuses espèces qui vivaient sous les tropiques ont également disparu dans le modèle, mais il prédit que les espèces de haute latitude, en particulier celles ayant une forte demande en oxygène, ont été presque complètement éliminées.
l’étude s’appuie sur des travaux antérieurs menés par Deutsch montrant qu’à mesure que les océans se réchauffent, le métabolisme des animaux marins s’accélère, ce qui signifie qu’ils ont besoin de plus d’oxygène, tandis que l’eau Cette étude précédente montre comment les océans plus chauds éloignent les animaux des tropiques.,
pour tester cette prédiction, Payne et son co-auteur Erik Sperling, professeur adjoint de sciences géologiques à Stanford Earth, ont analysé les distributions de fossiles de la fin du Permien à partir de la base de données de paléobiologie, une archive virtuelle de collections de fossiles publiées. Les archives fossiles montrent où se trouvaient les espèces avant l’extinction, et qui ont été complètement anéanties ou limitées à une fraction de leur ancien habitat.
Les archives fossiles confirment que les espèces éloignées de l’Équateur ont le plus souffert pendant l’événement., « La signature de ce mécanisme de destruction, le réchauffement climatique et la perte d’oxygène, est ce modèle géographique prédit par le modèle puis découvert dans les fossiles », a déclaré Penn. « L’accord entre les deux indique que ce mécanisme de réchauffement climatique et de perte d’oxygène a été une cause principale de l’extinction. »
” Nous n’avons jamais été en mesure de comprendre exactement comment et pourquoi différents facteurs de stress ont affecté différentes parties de l’océan mondial », a déclaré Sperling, professeur adjoint de sciences géologiques à Stanford Earth. « C’était vraiment excitant de les voir., »
la nouvelle étude combine les conditions océaniques changeantes avec les besoins métaboliques de divers animaux à différentes températures. Les résultats montrent que les effets les plus graves de la privation d’oxygène concernent les espèces vivant près des pôles.
« puisque les métabolismes des organismes tropicaux étaient déjà adaptés à des conditions assez chaudes et à faible teneur en oxygène, ils pourraient s’éloigner des tropiques et trouver les mêmes conditions ailleurs », a déclaré Deutsch. « Mais si un organisme était adapté à un environnement froid et riche en oxygène, ces conditions cessaient d’exister dans les océans peu profonds. »