Lang geleden was de koolstof steen, zo veilig als een geheim in de aarde begraven. Toen begon een milieuramp van ongekende omvang. De rotsen verbrandden en de atomen erin vielen uiteen in koolstofdioxide en andere broeikasgassen.

De temperaturen stegen en bosbranden - altijd een natuurlijk onderdeel van het ecosysteem - werden frequenter en krachtiger. Bossen verdwenen in de vlammen. Koolstof die ooit in talloze bladeren was opgeslagen, braakte terug in de atmosfeer, die heter en droger werd, en de branden laaiden nog sneller op.

Zonder bomen om ze tegen te houden, lekten voedingsstoffen uit de ontblootte grond in meren en beken. Die voedingsstoffen voedden algen die in giftige hoeveelheden bloeiden, terwijl andere soorten verhongerden.

Tegen de tijd dat het voorbij was, waren de meeste levende wezens op aarde - tot 95% van de oceaansoorten en meer dan 70% van die op het land - dood.

Nieuw onderzoek suggereert dat de versnellende branden van deze apocalyptische periode 252 miljoen jaar geleden niet alleen een symptoom waren van een opwarmende planeet, maar op zichzelf een oorzaak van uitsterven waren. Steeds frequentere branden overweldigden het aanpassingsvermogen van planten en veroorzaakten reeksen van gebeurtenissen die het leven bedreigden in habitats die zelf niet door vlammen werden aangetast - precies zoals wetenschappers tegenwoordig vrezen.

Deze gebeurtenissen vonden plaats in een gebeurtenis die bekend staat als de End-Perm Extinction of the Great Dying. Gedurende tienduizenden jaren, tussen de geboorte van het supercontinent Pangea in de Perm-periode en de opkomst van de eerste dinosaurussen in het Trias, heeft een reeks in elkaar grijpende klimatologische rampen het meeste leven op de planeet uitgeroeid.

Hoewel miljoenen jaren de gebeurtenissen van de Grote Sterven scheiden van de bosbranden die de bossen van de moderne wereld bedreigen, benadrukt de nieuwe studie griezelige parallellen tussen die oude periode van opwarming van de aarde en de onze.

"Er is een soort wisselwerking tussen het heden en het verleden", zegt Chris Mays, paleontoloog aan het University College Cork in Ierland en hoofdauteur van de studie die vorige week in het tijdschrift PALAIOS werd gepubliceerd. .

De vicieuze cirkel van vandaag van hogere temperaturen, minder regenval en meer branden weerspiegelt de opeenvolging van klimaatveranderingen die het leven laat in het Perm hebben uitgeroeid, zei Mays.

Hoewel die rampen van lang geleden waarschijnlijk over duizenden jaren plaatsvonden, biedt het grimmige eindresultaat een ontnuchterende waarschuwing voor hoe ongecontroleerde opwarming eruitziet.

"We zijn de wereld aan het opwarmen op de schaal van honderden jaren, en de kans is groot dat wanneer je de temperatuur verhoogt en de omgeving in zo'n snel tempo verandert, dat is wanneer ecosystemen kapot gaan", zei Mays. "Het tempo van verandering is eigenlijk heel belangrijk. En dat is waar we tegenwoordig een behoorlijk zorgwekkend patroon zien."

Frequente bosbranden veroorzaakt door bliksem en andere natuurlijke gebeurtenissen waren een normaal onderdeel van het leven in het Perm-tijdperk, lang voordat soorten massaal stierven. Tijdens hun onderzoek in Oost-Australië en Antarctica, vonden Mays en zijn co-auteurs van het Swedish Museum of Natural History glanzende zwarte scherven van gefossiliseerde houtskool ingebed tussen gefossiliseerd plantenleven uit die tijd, een kenmerk van prehistorische bosbranden. Het fossielenbestand toonde aan dat planten in gebieden die vatbaar zijn voor vuur, net zoals ze nu doen, aanpassingen hadden ontwikkeld om zichzelf te beschermen tegen vlammen en sneller te regenereren na af en toe branden.

Dingen veranderden na het begin van een enorme vulkaanuitbarsting in wat nu de Siberische regio van Rusland is. Lava en broeikasgassen spuwden naar schatting 2 miljoen jaar uit de vulkaan, in een weergave die minder op de Vesuvius leek en meer op het Hawaii Volcanoes National Park.

De enorme hoeveelheden broeikasgassen die in deze tijd werden uitgestoten, verwarmden de aarde catastrofaal. De gemiddelde mondiale temperatuur steeg waarschijnlijk met 6 tot 12 graden Celsius (ongeveer 11 tot 22 graden Fahrenheit) nabij de evenaar van de aarde en 10 tot 14 graden Celsius (18 tot 25 graden F) nabij de polen. (Ter referentie, klimaatwetenschappers hebben gewaarschuwd dat een stijging van 2 graden Celsius van de gemiddelde temperatuur op aarde vandaag 99% van de koraalriffen van de planeet zou kunnen doden en de ineenstorting van de poolijskappen zou kunnen riskeren.)

In dit hetere, drogere klimaat nam de brandfrequentie sneller toe dan planten zich konden aanpassen. Ze waren niet langer in staat om de duurzaamheid van de bossen te garanderen en een cruciale bron van koolstofopslag verdween.

"De ernstige klimaatverandering en de piek in brandactiviteit tijdens het uitsterven lijkt zelfs deze aan vuur aangepaste planten over een kantelpunt te hebben geduwd, waarvan het hele ecosysteem zich miljoenen jaren niet kon herstellen," Mays en co-auteur Stephen McLoughlin schreef.

Het begrijpen van de grootste uitsterving die op deze planeet heeft plaatsgevonden, biedt waardevolle inzichten voor latere milieurampen. Het team van Mays ontdekte dat zelfs bossen die aan vuur gewend waren, uiteindelijk bezweken aan een warmer, droger klimaat.

"Zelfs ecosystemen die zich in meer beschermde gebieden bevinden - nattere gebieden, oevergebieden, waar dit artikel het over heeft - zelfs die ecosystemen zien de stress van stijgende temperaturen en drogere omgevingen", zegt Regan Dunn, een paleobotanist die niet betrokken was bij de nieuwe studie. "Dan kan één vonk het ecosysteem echt veranderen."

Dunn doet onderzoek naar de belangrijke rol die bosbranden speelden in de Quarternary Extinction, ongeveer 15.000 jaar geleden. Die klimaatverandering (en de introductie van mensen als roofdieren) maakte een einde aan de heerschappij van de sabeltandkat, de Amerikaanse kameel, de mastodont en andere soorten die later werden opgegraven in de La Brea Tar Pits, waar Dunn assistent-curator is.

Het leven herstelde zich natuurlijk na de Grote Sterven. Een studie van fossielen in Zuid-China wees uit dat mariene soorten die zich in de zeebodem konden ingraven, tot de eersten behoorden die herstelden na de lange stilte van het eind-Perm-uitsterven. Een paper dat vorige week werd gepubliceerd in Science Advances draagt ​​bij aan het bewijs dat dieren die ondergronds konden ontsnappen, het best uitgerust waren om uit de chaos te ontsnappen.

"Door de Great Dying te bestuderen, ontdekken we dat het alles beïnvloedde, zoals je je misschien kunt voorstellen", zegt David Bottjer, een paleo-ecoloog aan de University of Southern California die aan het zeebodemonderzoek werkte. "Natuurlijk krijgen we te zien hoe het herstelt. Maar dit herstel is over een lange tijd, zoals een miljoen jaar of meer."

De door de mens veroorzaakte opwarming van de aarde in de nabije toekomst is nog niet zo extreem als de temperatuurschommelingen van de Perm-periode. Maar deze door mensen veroorzaakte veranderingen gebeuren sneller dan de veranderingen die alleen door de natuur worden veroorzaakt.

"De natuur heeft het experiment al uitgevoerd," zei Bottjer. "Het is geen mooi gezicht."