forskare körde en klimatmodell med jordens konfiguration under Permian, när landmassorna kombinerades i superkontinenten i Pangaea. Innan pågående vulkanutbrott i Sibirien skapade en växthus-Gas planet, Haven hade temperaturer och syrenivåer som liknar dagens. forskarna höjde sedan växthusgaser i modellen till den nivå som krävs för att göra tropiska havstemperaturer på ytan ca 10 grader Celsius (20 grader Fahrenheit) högre, matchande förhållanden vid den tiden.,
modellen återger de resulterande dramatiska förändringarna i oceanerna. Haven förlorade cirka 80 procent av deras syre. Ungefär hälften av havsbotten, mestadels på djupare djup, blev helt syrefri.
för att analysera effekterna på marina arter ansåg forskarna de varierande syre-och temperaturkänsligheterna hos 61 moderna marina arter – inklusive kräftdjur, fisk, skaldjur, koraller och hajar-med hjälp av publicerade laboratoriemätningar., Toleransen hos moderna djur till hög temperatur och lågt syre förväntas likna Permian djur eftersom de hade utvecklats under liknande miljöförhållanden. Forskarna kombinerade sedan artens egenskaper med de paleoklima simuleringarna för att förutsäga utrotningens geografi.
”mycket få marina organismer stannade i samma livsmiljöer som de bodde i – det var antingen fly eller förgås”, säger andra författaren Curtis Deutsch, en uw docent i oceanografi.,
enligt studien medförfattare Jonathan Payne, professor i geologiska vetenskaper vid Stanfords School of Earth, energi & miljövetenskap (Stanford Earth), ” den konventionella visdomen i det paleontologiska samhället har varit att den permiska utrotningen var särskilt allvarlig i tropiska vatten.”Men modellen visar att den svåraste träffen var organismer som var mest känsliga för syre som hittades långt ifrån troperna., Många arter som bodde i tropikerna gick också utdöda i modellen, men det förutspår att hög latitud-arter, särskilt de med höga syrebehov, nästan helt utplånades.
studien bygger på tidigare arbete ledd av Deutsch som visar att havsvarma, Marina djurs metabolism ökar, vilket innebär att de kräver mer syre, medan varmare vatten håller mindre. Den tidigare studien visar hur varmare hav Driver djur bort från troperna.,
För att testa denna förutsägelse analyserade Payne och medförfattare Erik Sperling, biträdande professor i geologiska vetenskaper vid Stanford Earth, senpermiska fossila distributioner från Paleobiologidatabasen, ett virtuellt arkiv med publicerade fossila samlingar. Den fossila skivan visar var arter var före utrotningen, och som utplånades helt eller begränsad till en bråkdel av deras tidigare livsmiljö.
det fossila registret bekräftar att arter långt från ekvatorn drabbades mest under evenemanget., ”Signaturen av den dödsmekanismen, klimatuppvärmningen och syreförlusten är detta geografiska mönster som förutspås av modellen och sedan upptäcktes i fossilerna”, säger Penn. ”Avtalet mellan de två indikerar denna mekanism för klimatuppvärmning och syreförlust var en primär orsak till utrotningen.”
”Vi har aldrig kunnat få sådan inblick i exakt hur och varför olika stressorer påverkade olika delar av det globala havet”, säger Sperling, biträdande professor i geologiska vetenskaper på Stanford Earth. ”Det här var verkligen spännande att se.,”
den nya studien kombinerar de förändrade havsförhållandena med olika djurs metaboliska behov vid olika temperaturer. Resultaten visar att de allvarligaste effekterna av syrebrist är för arter som bor nära polerna.
”eftersom tropiska organismers metabolismer redan var anpassade till ganska varma, lägre syreförhållanden, kunde de flytta sig från troperna och hitta samma förhållanden någon annanstans”, sa Deutsch. ”Men om en organism var anpassad för en kall, syrerik miljö, upphörde dessa förhållanden att existera i de grunda oceanerna.”