Hipotesis senjata klatrat menunjukkan bahwa pelepasan massal metana dari klatrat metana di dasar laut mungkin telah memicu bencana pemanasan global, yang pada gilirannya menyebabkan kepunahan massal, setidaknya sekali di masa lampau Bumi. Klatrat metana mengacu pada gas metana yang terperangkap di dalam es air, ditemukan jauh di bawah sedimen laut di seluruh dunia. Metana klatrat kadang-kadang juga disebut sebagai metana hidrat atau es metana. Sebagian besar diperkirakan telah dibentuk oleh mikroba yang mereduksi (deoksidasi) karbon dioksida, mengubahnya menjadi metana.
Klatrat metana tidak ditemukan di seluruh dasar laut — hanya di landas kontinen, area utama lautan yang ramah bagi kehidupan, dan bahkan di sana, hanya ditemukan dalam konsentrasi rendah, sekitar 1% volume. Namun, dikompresi dalam sangkar es, metana memiliki kepadatan yang relatif tinggi. Satu liter metana klatrat dapat mengandung sekitar 168 liter gas metana. Selanjutnya, gas metana adalah gas rumah kaca sekitar 62 kali lebih kuat daripada karbon dioksida. Hipotesis senjata klatrat tergantung pada ekstremitas efek pemanasan ini.
Hipotesis senjata klatrat dimulai dengan beberapa pemicu eksternal, seperti pembentukan provinsi beku besar atau pemanasan awal yang disebabkan oleh sulfida yang dilepaskan dalam letusan gunung berapi super. Yang pertama diyakini telah memulai kepunahan Permian-Trias, kepunahan massal terbesar dalam sejarah, yang membunuh 99% dari semua spesies di Bumi. Karena sekitar satu juta kilometer kubik lava dilepaskan selama satu juta tahun, dari kompleks gunung berapi besar di dekat Kutub Utara, sejumlah besar lava merayap keluar dari gunung berapi dan ke landas kontinen, melelehkan klatrat metana dan melepaskan metana. .
Meskipun metana hanya bertahan di atmosfer Bumi selama sekitar 12 tahun, pelepasannya akan memulai efek umpan balik, menghangatkan Bumi dan membuatnya lebih mungkin untuk mencairkan klatrat metana lebih lanjut. Dalam kondisi normal, es mencair pada 0 °C (32 °F), tetapi metana klatrat, beberapa terkubur di bawah lebih dari satu kilometer sedimen laut, berada di bawah tekanan yang cukup untuk tetap solid pada suhu hingga 18 °C (64 °F). ). Tetapi jika suhu melebihi 18 °C, klatrat metana dilepaskan — mungkin dalam jumlah gigaton. Ini akan menghancurkan semua kehidupan di planet ini.
Bagian “pistol” dari hipotesis senjata clathrate mengacu pada fakta bahwa begitu ia melaju, ia tidak dapat dihentikan, dan efeknya yang mematikan. Begitu planet mulai memanas, sirkulasi di lautan akan berkurang, menyebabkan sebagian besar lautan berubah menjadi anoksik, membunuh kehidupan dalam jumlah besar. Data substansial dari batas Permian-Trias telah ditemukan selaras dengan hipotesis senjata klatrat, dan sekarang ini adalah penjelasan utama penyebab kepunahan massal Permian-Trias.