Известно, что в конце пермского периода, примерно 252 млн лет назад, исчезло около 90% видов организмов. Причины этого по сей день не установлены. Основная версия состоит в резком потеплении климата ввиду интенсификации парникового эффекта, обусловленной вулканизмом, повлекшим возникновение сибирских траппов. Однако неизвестно, насколько это соотносилось с чувствительностью организмов к климатическим условиям.

Новое исследование группы европейских институтов под координацией Китайского университета наук о Земле в Ухане было посвящено выяснению причин масштабного вымирания в конце перми.

Ученые отметили, что вымирание сухопутной и морской биоты произошло со значительным временным разрывом. Сухопутные организмы подверглись ему раньше морских: голосеменные леса сменились на кустарниковые сообщества, и исчезли папоротники на десятки – сотни тыс. лет ранее гибели представителей морской флоры и фауны. Причем последние стали исчезать за 17 тыс. лет до повышения температуры экваториальных вод с 26 до 34°C. Это свидетельствует о наличии еще какого-то фактора, помимо потепления.

В качестве него рассматривалась аноксия, под которой понимают нехватку кислорода в океане. Однако, ученые не нашли связи данного фактора с произошедшей значительно ранее гибелью сухопутных организмов.

Прочие предполагаемые факторы, такие как истощение озонового слоя и кислотные дожди, также не могли полноценно объяснить глобальное вымирание.

Тогда исследователи рассмотрели краткосрочные климатические явления протяженностью от года до десятилетий со значительным влиянием на температуры и гидрологические циклы. Путем моделирования с использованием HadCM3BL они построили модель взаимодействия атмосферы и океана и определили градиент температуры поверхности воды на экваторе (SST) в условиях резкого повышения эмиссии парниковых газов на основе анализа осадочных пород и палеотемпературных данных.

По результатам установлено, что в конце пермского периода SST в океане Тетис понизился с 7-10 до 1-4°C. Данное и прочие изменения параметров океана повлекли ослабление циркуляции Уокера, под которой понимают метеорологическое явление, состоящее в перемешивании нижних слоев атмосферы над океаном в тропиках. В результате возникло Эль-Ниньо — колебание температуры верхнего слоя тропического океана. Современное явление продолжается 9-12 месяцев, однако в плиоцене оно длилось 3 млн лет.

Однозначно не установлена степень взаимосвязи между Эль-Ниньо и потеплением климата, однако модель показала, что данное явление повлекло рост температуры и дестабилизацию климатических условий. Механизм этого процесса состоит в высвобождении тепловой энергии океана на сушу, что вызывает волны тепла и засухи.

В настоящее время подобный эффект наблюдается в экваториальных лесах Амазонки и в центральной части Африки. Для морской биоты негативное влияние отражается в гибели планктона и обесцвечивании кораллов.