Das Perm-Trias-Aussterben, informell als das Große Sterben, die P-Tr-Grenze oder „die Mutter aller Massenaussterben“ bekannt, gilt als das schwerste Aussterbeereignis in der Geschichte des Lebens auf der Erde. Das Aussterben der Perm-Trias vor etwa 250 Millionen Jahren war ein relativ plötzliches Ereignis, das weniger als 80,000 Jahre dauerte, wobei die schwersten Pulse nur 5,000 Jahre andauerten. Etwa 96 Prozent der marinen Arten und 70 Prozent der terrestrischen Wirbeltierarten starben aus, wobei viele wichtige paläozoische Familien wie Seeskorpione, Trilobiten, kieferlose Fische und Panzerfische vollständig ausstarben. Insgesamt wurden etwa 90 Prozent der Arten ausgelöscht, im Gegensatz zum Untergang von nur 60 Prozent der Arten im Kreide-Tertiär-Ereignis vor 65.5 Millionen Jahren, das die Dinosaurier auslöschte.
Langsame Erholung
Die Erholung des Lebens nach dem Aussterben der Perm-Trias war die langsamste aller Zeiten und erforderte 5-10 Millionen Jahre statt der typischen weniger als 1 Million Jahre. Die wenigen Gattungen, die überlebten, erreichten eine weltweite Ausdehnung, wohl die am wenigsten vielfältige, die das Leben seit Beginn des Kambriums gewesen war. Lystrosaurus, ein mittelgroßer Pflanzenfresser, der der Vorfahre aller Säugetiere ist, machte über Millionen von Jahren nach dem Aussterben 90 Prozent aller Landtiere aus. Das Perm-Trias-Aussterben ist auch das einzige bekannte Massensterben von Insekten.
Drastische Veränderungen
Das Pflanzenleben wurde zerstört. Vielleicht 95 Prozent aller Landpflanzen wurden ausgerottet. In vielen Gebieten änderten sich die Flussmuster von mäanderförmig zu geflochten, ähnlich wie im frühen Silur, vor der Entwicklung der Landpflanzen. Es gab einen kurzen weltweiten Pilzanstieg, der durch einen enormen Anstieg der Menge an totem organischem Material im Verhältnis zur Menge an lebendem organischem Material verursacht wurde. Dieser Teil des Fossilienbestands ist ein starker Beweis dafür, dass das Aussterben relativ kurz war und nicht als allmählicher Prozess stattfand, der im Laufe der Zeit eine große Anzahl von Gattungen auslöschte.
Mögliche Ursachen
Nach umfangreichen Debatten und Analysen sind sich die Wissenschaftler zu einem allgemeinen Konsens darüber gekommen, was das Aussterben der Perm-Trias verursacht hat. Zunächst vermuteten die Wissenschaftler einen Asteroideneinschlag, ähnlich dem, was die Dinosaurier getötet haben sollen. An der Perm-Trias-Grenze fehlt jedoch eine verräterische Iridiumschicht, von der erwartet wird, dass sie von einem großen Asteroideneinschlag abgelagert wird.
Stattdessen wurde eine große und ausgedehnte Supervulkan-Eruption verantwortlich gemacht, die die sogenannten Sibirischen Fallen bildete. Die Sibirischen Fallen wurden durch Lava gebildet, die 0.24 bis 1 Jahre lang jedes Jahr etwa 40,000 Kubikmeilen (200,000 Kubikkilometer) Lava gepumpt wurde, mindestens 20 Prozent davon pyroklastisch – gewaltsam nach oben ausgestoßen, anstatt als flüssiger Schlamm freigesetzt zu werden. Anfänglich hätte dies die Sonne blockiert und eine globale Abkühlung verursacht, und ein Großteil des Landlebens wäre durch dicke Schichten geschmolzener Asche gestört worden, die sich in einer Region von der Größe Asiens abgelagert haben.
Die Rolle von Methanclathraten
Es wird nicht angenommen, dass der Vulkanismus allein das Aussterben der Perm-Trias verursacht hat. Einer der größten Hinweise aus den Schichten des Zeitraums ist eine Zunahme des Verhältnisses von Kohlenstoff-12-Isotop zu Kohlenstoff-13. Nach jahrelangem Kopfkratzen über die genaue Ursache der Veränderung glauben Wissenschaftler, dass nur ein Ereignis eine so große Veränderung verursacht haben könnte wie die gemessene: die Massenfreisetzung von Methanclathrat aus den Weltmeeren.
Methanclathrate sind Methanmoleküle, die in einer Matrix aus Eiskristallen gefangen sind, die sich etwa 0.3-0.6 km unter den Kontinentalgrenzen der Welt befinden. Schätzungen über die Menge an Methanclathrat in den Weltmeeren reichen heute von 0.5 bis 1.0 Gigatonnen, und es wird angenommen, dass die Menge vor der Perm-Trias-Grenze ähnlich war. Die Eruptionen der Sibirischen Fallen haben ihre Lava hauptsächlich in Gebiete mit seichten Meeren gegossen, was die Massenfreisetzung von Methan verursacht hätte. Methan verursacht die globale Erwärmung etwa 3,000-mal wirksamer als Kohlendioxid und wäre in großen Mengen freigesetzt worden.
Hohe Temperaturen, wenig Sauerstoff
Die Freisetzung von Methan hätte dazu geführt, dass sich die Erde, einschließlich der Ozeane, erwärmt, mehr Methanclathrate freigesetzt und die Erwärmung beschleunigt hätte. Die Mehrheit der Clathrate der Welt könnte in einer Zeitspanne von nur 5,000 Jahren freigesetzt worden sein und eine katastrophale Erwärmung verursachen. Diese Erwärmung würde die Temperaturgradienten zwischen den Polen verringern, die Übertragung von Nährstoffen vom Land ins Meer verhindern, massive Algenblüten verursachen, die den Sauerstoff der Ozeane verbrauchen und eine weit verbreitete Anoxie verursachen, die eine Verringerung des Sauerstoffgehalts bedeutet.
Ohne Sauerstoff starb der größte Teil der Meeresfauna. Anaerobe grüne Schwefelbakterien gediehen, verdrängten andere Bakterien und verursachten große Schwefelwasserstoffemissionen, zerstörten die Ozonschicht und setzten das Landleben schädlichen ultravioletten (UV) Strahlen aus. Hinweise auf UV-Schäden wurden in Pflanzenfossilien aus dieser Zeit gefunden.