Wielkie wymieranie numer sześć. Czego możemy nauczyć się z poprzednich pięciu?

Coś bardzo złego dzieje się w lasach Portoryka. Gęste, deszczowe dżungle na pierwszy rzut oka tętnią życiem. Ptaki śpiewają, większe i mniejsze ssaki przemykają chyłkiem przez zarośla. Ale jeśli spojrzy się bliżej, czegoś brakuje. 

Gęste leśne poszycie zamiera. Badacze odkryli, że w ciągu ostatnich 35 lat ilość owadów biegających między niskimi krzewami i mchami spadła o apokaliptyczne 98 proc. 

Owady stanowią zdecydowanie najbogatszą grupę lądowych zwierząt. Ważą łącznie 17-krotnie więcej, niż cała ludzkość. Są niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania całych systemów - jako zapylacze, naturalni recyklerzy czy pożywienie. I znikają. Już jedna trzecia wszystkich gatunków jest zagrożona wymarciem, a ich liczebność spada na świecie o 2,5 proc. rocznie. 

Już raz owady znalazły się na krawędzi. Razem z nimi zniknęło wtedy niemal życie na Ziemi. 

Ze wszystkich gatunków, jakie kiedykolwiek żyły na ziemi, wymarło ponad 99 proc. Większość z nich odeszła po cichu, milenium po milenium przegrywając adaptacyjny wyścig i znikając w ramach czegoś, co naukowcy nazywają "wymieraniem tła". Czasami jednak na krótko tempo wymierania gwałtownie rośnie. W ekstremalnych przypadkach w ciągu zaledwie kilku milionów lat - a może zaledwie w ciągu kilku tysiącleci czy wieków - znika znaczna część ziemskich gatunków. To właśnie zjawiska, które naukowcy nazywają "wielkimi wymieraniami". 

Te kataklizmy wywarły głęboki wpływ na historię życia na Ziemi, zamykając historię całych gałęzi drzewa życia, w zamian dając szansę na rozwój innym. W wielu przypadkach jednak przyczyna, dla której dochodziło do tak gwałtownej zmiany, pozostają niejasne. 

Tradycyjnie mówi się o "wielkiej piątce" wymierań, które objęły całą planetę. To jednak mylne przekonanie: życie znajdowało się na krawędzi wielokrotnie. Oprócz pięciu najsłynniejszych wielkich wymierań znamy dziesiątki mniejszych, które obejmowały jedynie kontynenty czy konkretne rodziny żywych istot. To najsłynniejsze z wymierań miało miejsce 65 mln lat temu, kiedy asteroida przyczyniła się do końca świata dinozaurów. Ale nie było ono największe. A przyczyny wszystkich z nich, choć złożone i nie w pełni poznane, mogą dać nam nowe spojrzenie na naszą dzisiejszą sytuację. 

Zanim życie rozwinęło się w bardziej zaawansowane formy, pierwsze wymieranie, niezaliczane formalnie do "wielkiej piątki", mogło pochłonąć więcej żywych istot, niż jakiekolwiek późniejsze. Około 2,7 mld lat temu na Ziemi pojawiły się pierwsze zwierzęta zdolne do fotosyntezy. Podobnie, jak w przypadku dzisiejszych roślin, produktem ubocznym ich metabolizmu była produkcja tlenu. Po mniej więcej 300 mln lat tlen zaczął nasycać atmosferę w takim stopniu, że stał się toksyczny dla dominujących wówczas bakterii beztlenowych. Zdecydowana większość z nich wymarła, pozostawiając planetę opustoszałą. I gotową na przyjęcie zupełnie nowych form życia, oddychających tlenem. 

445 mln lat temu życie na Ziemi otrzymało kolejny wielki cios. Wymarło około 57 proc. rodzajów zwierząt zamieszkujących morza, w tym wiele trylobitów, ramienionogów i przypominających węgorze konodontów. 

Naukowcy sądzą, że wymieranie przebiegło w dwóch falach. Przyczyną mogły być gwałtowne zmiany klimatyczne, wywołane rozwijaniem się i cofaniem lądolodu na południowej półkuli. Gwałtowne ochłodzenie klimatu było nie do przetrwania dla wielu zwierząt przystosowanych do tropikalnych warunków. 

Następny cios nadszedł 380 mln lat temu. Ponownie wyginęło około 50 proc. rodzajów morskich zwierząt, w tym wiele koralowców, trylobitów, gąbek i ryb pancernych. Ponownie winna mogła być gwałtowna zmiana klimatu. Być może pierwotny impuls był wywołany kolosalną erupcją wulkanów leżących tam, gdzie dziś znajduje się rosyjsko-ukraińskie pogranicze. Skutkiem erupcji, która mogła wpompować do atmosfery ogromne ilości gazów cieplarnianych, ale i związków, które pokryły Ziemię grubą warstwą ochładzających klimat pyłów, były szybkie wahania klimatu, które powodowały obniżanie i wzrost poziomu mórz - i gwałtowne zmniejszenie stężenia tlenu w wodzie morskiej. Seria kataklizmów wywołanych pierwotnym impulsem mogła trwać nawet 20 mln lat. 

252 miliony lat temu życie na Ziemi niemal zgasło zupełnie. W porównaniu z tym wymieraniem, wszystkie pozostałe to zaledwie planetarna migrena. W geologicznym mgnieniu oka, wymarło nawet 96 proc. gatunków. W tym wszystkie trylobity, całe, wielkie rodziny zwierząt lądowych. W tym przytłaczająca większość owadów. 

Najprawdopodobniejszą przyczyną kataklizmu ponownie były kolosalne, trwające nawet miliony lat wulkaniczne erupcje, które pokryły Syberię wielokilometrowej grubości warstwą zastygłej lawy. Ale, ponownie, to był tylko początek. 

Erupcje wpompowały do atmosfery ogromną ilość gazów cieplarnianych (dzisiejsze wulkany są bardzo ciche i emitują setki razy mniej CO2, niż ludzkość). Dwutlenek węgla rozpuszczał się też w oceanach, prowadząc do ich szybkiego zakwaszenia i powodując powstanie ogromnych, pozbawionych tlenu martwych stref. Warstwa ozonowa została częściowo zniszczona, co sprawiło, że śmiertelne poziomy promieniowania UV dotarły do powierzchni ziemi. A namnażające się błyskawicznie w oceanach mikroorganizmy wyprodukowały toksyczny siarkowodór, który zabijał zwierzęta na morzu i na lądzie. Odbudowa ekosystemu trwała prawie 10 mln lat, a nawet potem niestabilne środowisko sprawiało, że mniejsze fale wymierań powtarzały się przez cały kolejny geologiczny okres - trias. 

201 mln lat temu doszło do powtórki wydarzeń z permu, na szczęście na nieco mniejszą skalę. Kaskada efektów środowiskowych sprawiła, że wyginęło 47 proc. rodzajów żywych istot. Wymieranie ostatecznie wyniszczyło konodonty, doprowadziło także do największego znanego wymierania koralowców. W jego skutek wymarła także znaczna część lądowych gadów i płazów, otwierając drzwi dinozaurom, które szybko przejęły wiele ekologicznych nisz. 

Przyczyną mógł być rozpad superkontynentu Pangea. Kolejne ogromne erupcje wulkaniczne, tym razem z Centralnoatlantyckiej Prowincji Magmatycznej, zwiastowały podział superkontynentu i początek istnienia Oceanu Atlantyckiego. Ale ich skutki środowiskowe - gwałtowne zmiany klimatyczne, szybka zmiana warunków panujących w oceanach, katastrofy pogodowe na całym świecie - oznaczały, że wiele gatunków nigdy nie dostało szansy na zobaczenie tego nowego świata. 

Ostatnie znane wielkie wymieranie jest jednocześnie najsłynniejszym. 66 mln lat temu ogromna asteroida lub kometa o średnicy niemal 10 km. uderzyła w Ziemię u wybrzeży dzisiejszego Meksyku. Samo uderzenie i towarzyszące mu fale tsunami, trzęsienia ziemi i pożary było niewyobrażalnie niszczycielskie, ale zapewne gdyby na tym skończyły się jego efekty, dinozaury miałyby szansę je przetrwać. Kataklizm miał jednak długofalowy wpływ na klimat Ziemi. Pył wyrzucony przez uderzenie w połączeniu z siarką i popiołem z ogarniających całą planetę pożarów przyćmiły słońce nawet na kilka lat. Postapokaliptyczna noc doprowadziła do gwałtownego spadku globalnych temperatur, a brak światła słonecznego sprawił, że wymarła znaczna część roślin. Pierwsi padli zależni od nich wielcy roślinożercy. Wkrótce potem - drapieżnicy pozbawieni ofiar. 

Do katastrofy mógł przyczynić się także fakt, że uderzenie nastąpiło w czasie, w którym bardzo aktywna była inna kolosalna formacja wulkaniczna - tzw. trapy dekańskie. Efektem ich działalności mogło być rozregulowanie ziemskiego klimatu w tysiącleciach poprzedzających katastrofę i osłabienie ekosystemów. Asteroida i jej konsekwencje były po prostu ostatnim ciosem. 

Bezpośrednie przyczyny wielkich wymierań są różne. Ale pod jednym względem wszystkie są do siebie bardzo podobne. Bardzo rzadko jeden czynnik środowiskowy sam powoduje wymieranie. Zamiast tego, rozpoczyna nie dającą się zatrzymać kaskadę środowiskowych efektów, które wzajemnie wzmacniają się i, działając wspólnie, zwielokrotniają śmiercionośny efekt. Destabilizacja systemu w przypadku układu tak złożonego, jak ziemska biosfera, powoduje trudne do przewidzenia i potencjalnie niezwykle niebezpieczne skutki, których kolejne fale mogą uderzać nawet przez miliony lat. Raz wytrącona z równowagi planeta bardzo długo nie powraca do stanu wyjściowego. 

Wiele z dotychczasowych wielkich wymierań było wywołanych masową emisją CO2. Co najmniej trzy z pięciu wielkich wymierań łączą się w czasie z niezwykle intensywnymi okresami aktywności wulkanicznej. Jest możliwe, że gazy cieplarniane były wówczas uwalniane do atmosfery nie tylko przez same wulkany, ale także przez efekty uboczne ich działalności - niszczenie podziemnych złóż metanu czy węgla, powodujące uwolnienie zmagazynowanych w nich pokładów gazów cieplarnianych. W efekcie wulkany spalałyby paliwa kopalne. Dokładnie tak, jak robimy to teraz. 

Jeśli cykl węglowy zostaje zbyt szybko wytrącony z równowagi, może osiągnąć punkt krytyczny, poza którym sam cykl znacznie wzmacnia tempo ogrzewania planety. 

Naukowcy uprzedzają, że dziś CO2 w atmosferze przybywa szybciej, niż kiedykolwiek wcześniej w historii planety - nawet wtedy, gdy trwały największe erupcje wulkaniczne w historii planety. Na szczęście my, w przeciwieństwie do dinozaurów i innych wymarłych istot zdajemy sobie sprawę z sytuacji, i mamy narzędzia pozwalające nam zatrzymać ten wzrost.