Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ξέρουν τι προκάλεσε την πιο θανατηφόρα μαζική εξαφάνιση στην ιστορία της Γης
Η ανθρωπότητα μπορεί να έχει μια σχέση αγάπης/μίσους με τον εαυτό της, αλλά δεν υπάρχει αμφιβολία ότι είμαστε η κορυφή της εξέλιξης στη Γη, όπως έχουν τα πράγματα τώρα. Αλλά χρειάστηκε πολύς χρόνος για να δημιουργήσει η εξέλιξη όντα όπως εμείς. Αρκετές φορές, η ζωή έπρεπε να συρθεί πίσω από τον σχεδόν αφανισμό.
Η μεγαλύτερη αποτυχία εξαφάνισης ήταν η Πέρμιος-Τριασσικός αφανισμός , που ονομάζεται επίσης «Μεγάλος Πεθαίνεις», περίπου 252 εκατομμύρια χρόνια πριν. Έως και το 96% όλων των θαλάσσιων ειδών και το 70% των χερσαίων σπονδυλωτών εξαφανίστηκαν.
Τι συνέβη?
Υπάρχει κάποια αβεβαιότητα γύρω από την αιτία ή τις αιτίες της εξαφάνισης. Πολλοί από τους συνήθεις υπόπτους έχουν κατηγορηθεί: συμβάντα επιπτώσεων, κλιματική αλλαγή που προκλήθηκε από βακτήρια που παράγουν μεθάνιο, τεράστιες ηφαιστειακές εκρήξεις, καθώς και ορισμένες λιγότερο γνωστές πιθανές αιτίες όπως μυκητιακή ακίδα . Υπάρχουν κάποια στοιχεία για κάθε υπόθεση, αλλά εξακολουθεί να είναι αμφιλεγόμενη. Η αβεβαιότητα γύρω από τον μεγάλο θάνατο επεκτείνεται επίσης στο χρονοδιάγραμμα και τη σειρά των γεγονότων, συμπεριλαμβανομένου του χρόνου που χρειάστηκε η Γη για να ανακάμψει.
Τώρα, οι συγγραφείς μιας νέας μελέτης λένε ότι το κατάλαβαν επιτέλους, οριστικά. Η εφημερίδα έχει τίτλο « Παλμοί μαζικής εξαφάνισης Permian-Triass που οδηγούνται από μεγάλες διαταραχές του θαλάσσιου κύκλου άνθρακα .» Ο κύριος συγγραφέας είναι η Δρ Hana Jurikova από τη Σχολή Επιστημών Γης και Περιβάλλοντος στο Πανεπιστήμιο St. Andrews. Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature Geoscience.
«Η έρευνά μας παρέχει την πρώτη ακριβή ανακατασκευή της πηγής άνθρακα και μαζί της το έναυσμα της κρίσης, καθώς και αποκαλύπτει την επακόλουθη αλυσίδα διαδικασιών που οδήγησαν στη μεγαλύτερη μαζική εξαφάνιση της Γης».
Δρ. Hana Jurikova, Επικεφαλής Συγγραφέας, Σχολή Γης και Περιβαλλοντικών Επιστημών στο Πανεπιστήμιο St. Andrews.
Η ομάδα των επιστημόνων πίσω από αυτήν την έρευνα περιλαμβάνει ερευνητές από τη Γερμανία, την Ιταλία και τον Καναδά. Αποτελούν μέρος ενός έργου που χρηματοδοτείται από την ΕΕ που ονομάζεται Γη ΒΑΣΗΣ . Το BASE-LiNE Earth διευθύνεται από τον Καθ. Δρ. Anton Eisenhauer από το GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel σε συνεργασία με το Helmholtz Centre Potsdam GFZ German Research Centre for Geosciences.
Το BASE-LiNE σημαίνει Brachiopods As Sensitive tracers of gLobal mariNe Environment. Η προσπάθεια επικεντρώνεται σε απολιθώματα βραχιόποδων, τα οποία, σύμφωνα με δελτίο τύπου, δεν έχουν λάβει ιδιαίτερη προσοχή και μερικές φορές παραβλέπονται. Βραχιόποδα είναι μια ομάδα πλασμάτων που έχουν σκληρά κοχύλια στην επάνω και στην κάτω επιφάνειά τους. Διαφέρουν από τα δίθυρα μαλάκια όπως τα μύδια, τα οποία έχουν κοχύλια στα πλάγια. Τα βραχιόποδα εξακολουθούν να υπάρχουν σήμερα, αλλά είναι πολύ λιγότερο πολλά από ό,τι ήταν στο Παλαιοζωικός .
Οι ερευνητές μελέτησαν κοχύλια βραχιόποδων από την Ιταλία και την Κίνα. Οι παγίδες της Σιβηρίας, η πηγή του CO2, εμφανίζονται με κόκκινο χρώμα στον χάρτη. Πίστωση εικόνας: Jurikova et al., 2020.
Πολλά είδη βραχιόποδων εξαφανίστηκαν κατά τη διάρκεια του Μεγάλου Θάνατου. Αλλά μερικοί επέζησαν και η ομάδα των ερευνητών βρήκε κοχύλια βραχιόποδων που καλύπτουν την κρίσιμη χρονική περίοδο κατά τη διάρκεια του γεγονότος της εξαφάνισης Πέρμιας-Τριασικής περιόδου.
Τα κοχύλια αποτελούν ρεκόρ διαχρονικά για το επίπεδο pH του ωκεανού. Το επίπεδο pH αντανακλά την ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα (CO2) που απορροφήθηκε στον ωκεανό όταν το ζώο έφτιαξε το κέλυφος. Όταν συνδυάστηκε με περιορισμούς ισοτόπων άνθρακα, η ομάδα μπόρεσε να κατασκευάσει ένα χρονοδιάγραμμα όχι μόνο της ποσότητας ατμοσφαιρικού CO2 αλλά και των πηγών τους τη στιγμή της εξαφάνισης.
Οι ερευνητές προσδιόρισαν ότι ένας μεγάλος παλμός CO2 πυροδότησε την εξαφάνιση της Πέρμιας-Τριαδικής περιόδου. Ο παλμός προήλθε από τη Σιβηρία, όπου μια τεράστια ηφαιστειακή έκρηξη δημιούργησε μια τεράστια πλημμύρα επαρχία βασάλτη . Όλη αυτή η δραστηριότητα απελευθέρωσε μια τεράστια ποσότητα CO2 στην ατμόσφαιρα. 100.000 δισεκατομμύρια τόνοι (= 1 × 1014τόνους).
Αυτό το σχήμα από τη μελέτη δείχνει τις εκπομπές CO2 της Μεγάλης Πυριγενούς Επαρχίας, τόσο συνολικές όσο και ρυθμούς/έτος. Για μια πιο λεπτομερή εξήγηση, δείτε την ερευνητική εργασία. Πίστωση εικόνας: Jurikova et al. (2020).
Αυτή είναι μια σχεδόν ακατανόητη ποσότητα άνθρακα που εγχέεται στην ατμόσφαιρα σε σύντομο (γεωλογικά μιλώντας) χρονικό διάστημα. ΕΝΑ δελτίο τύπου Η ανακοίνωση της εφημερίδας λέει ότι «είναι πάνω από 40 φορές η ποσότητα όλου του άνθρακα που διατίθεται στα σύγχρονα αποθέματα ορυκτών καυσίμων, συμπεριλαμβανομένου του άνθρακα που έχει ήδη καεί από τη βιομηχανική επανάσταση».
Όλο αυτό το CO2 έριξε τη βιογεωχημική σύνθεση της Γης εκτός ισορροπίας και προκάλεσε καταστροφή για τα περισσότερα είδη στη Γη. Η ομάδα χρησιμοποίησε καινοτόμα μοντέλα για να προσδιορίσει τι ακριβώς σήμαινε αυτή η ξαφνική έγχυση CO2 για τον πλανήτη μας.
Αυτή η εικόνα απεικονίζει την έναρξη της μαζικής εξαφάνισης της Πέρμιας-Τριασσής με βάση τα ευρήματα της νέας έρευνας. (Jurikova et al (2020)). Οι παγίδες της Σιβηρίας απελευθέρωσαν μια τεράστια ποσότητα CO2 στην ατμόσφαιρα, οξίνοντας τους ωκεανούς και σβήνοντας τη θαλάσσια ζωή στην επιφάνεια του ωκεανού. Εικονογράφηση από τον Dawid Adam Iurino (PaleoFactory, Πανεπιστήμιο Sapienza της Ρώμης) για τους Jurikova et al. (2020).
Υπάρχουν ήδη πολλά στοιχεία που δείχνουν ότι η ηφαιστειακή δραστηριότητα της Σιβηρίας οδήγησε στην εξαφάνιση. Αλλά τα στοιχεία δεν ήταν ποτέ τόσο ενοποιημένα. «Οι ακριβείς αιτίες και συνέπειες, ωστόσο, παραμένουν αμφιλεγόμενες και ένα συνεκτικό ενοποιητικό σενάριο για την περιβαλλοντική εξέλιξη σε αυτό το σημαντικό διάστημα στην ιστορία της Γης εξακολουθεί να λείπει», γράφουν οι ερευνητές.
«Τα ευρήματά μας μας δίνουν τη δυνατότητα να συγκεντρώσουμε μια συνεπή βιογεωχημική ανακατασκευή των μηχανισμών που οδήγησαν στη μεγαλύτερη μαζική εξαφάνιση του Φανεροζωικού», γράφουν οι συγγραφείς στην εργασία τους.
Το CO2 οδήγησε σε υπερβολική θέρμανση της ατμόσφαιρας της Γης και θανατηφόρα οξίνιση των ωκεανών. Για τα θαλάσσια ζώα που κατασκευάζουν τα δικά τους κελύφη, όπως τα βραχιόποδα στην καρδιά αυτής της έρευνας, ήταν καταστροφικό. Καθώς ο ωκεανός έγινε πιο όξινος, το ανθρακικό άλας που χρειάζονται για να φτιάξουν κοχύλια δεν είναι διαθέσιμο, κλειδωμένο στη νέα χημεία του ωκεανού. Μερικά βραχιόποδα επέζησαν, δημιουργώντας το αποδεικτικό αρχείο που επέτρεψε αυτή τη μελέτη.
Η ακραία υπερθέρμανση του κλίματος ήταν το δεύτερο σοβαρό πλήγμα για τη ζωή στη Γη. Το φαινόμενο του θερμοκηπίου δημιούργησε έντονες αλλαγές στις καιρικές συνθήκες στη γη, καθώς και στην εισαγωγή θρεπτικών ουσιών και την ανακύκλωση στον ωκεανό. Το αποτέλεσμα ήταν η τεράστια αποοξυγόνωση των ωκεανών της Γης. Πιθανότατα δηλητηρίασε επίσης τους ωκεανούς με σουλφίδια, σκοτώνοντας άλλες ομάδες οργανισμών.
Οι ωκεανοί, η γενέτειρα της ζωής στη Γη, έγιναν τόπος θανάτου.
Αυτό το σχήμα από τη μελέτη δείχνει πώς η ποσότητα του διαλυμένου οξυγόνου στους ωκεανούς βυθίστηκε γρήγορα σε ενδιάμεσα βάθη και στα βαθιά ωκεάνια. Η βουτιά δεν ήταν τόσο έντονη στην επιφάνεια, όπου η αλληλεπίδραση με την ατμόσφαιρα εισήγαγε οξυγόνο στον ωκεανό. Η αποοξυγόνωση σήμανε καταστροφή για πολλά είδη. Πίστωση εικόνας: Jurikova et al. 2020.
Ενώ η ηφαιστειακή δραστηριότητα έχει προταθεί ως αιτία του Μεγάλου Θάνατου στο παρελθόν, αυτή η μελέτη είναι ένα πιο πλήρες χρονοδιάγραμμα γεγονότων. Τότε, όπως και τώρα, η ζωή στη Γη βασίζεται σε παγκόσμιους κύκλους θρεπτικών ουσιών, άνθρακα, αζώτου και άλλων πραγμάτων. Σε λίγες μόνο χιλιάδες χρόνια, αυτοί οι κύκλοι ανατρέπονται από το CO2 από τις εκρήξεις της Σιβηρίας. Η υπερθέρμανση του κλίματος, η οξίνιση των ωκεανών, η αποοξυγόνωση των ωκεανών και η δηλητηρίαση από σουλφίδια ήρθαν το ένα μετά το άλλο, δημιουργώντας την πιο σοβαρή εξαφάνιση στην ιστορία της Γης.
«Αυτά τα ευρήματα μας οδηγούν να δούμε τη μαζική εξαφάνιση του PTB ως μια καταρράκτη θαλάσσια κατάρρευση, που προκλήθηκε από μια ογκώδη έγχυση άνθρακα στην ατμόσφαιρα πολλών χιλιετιών με την τοποθέτηση εισβολών στο περβάζι Siberian Traps», γράφουν οι συγγραφείς. «Το μέγεθός του άλλαξε βαθιά τις βιογεωχημικές διεργασίες και πυροδότησε μια αλυσίδα γεγονότων που εξάλειψαν επιλεκτικά διαφορετικές ομάδες θαλάσσιων οργανισμών».
Σε ένα δελτίο τύπου, η επικεφαλής ερευνήτρια Δρ. Jurikova είπε: «Η έρευνά μας παρέχει την πρώτη ακριβή ανακατασκευή της πηγής άνθρακα και μαζί της το έναυσμα της κρίσης, καθώς και αποκαλύπτει την επακόλουθη αλυσίδα διεργασιών που οδήγησαν στη μεγαλύτερη μαζική εξαφάνιση της Γης. ”
Η έκταση των Σιβηρικών Παγίδων, στα γερμανικά. Πίστωση εικόνας: Με παράγωγο έργο: Jo (talk)Sibirien_topo2.png: Ulamm 21:06, 18 Απριλίου 2008 (UTC) – Sibirien_topo2.png, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index .php?curid=4229776
«Χρειάστηκαν πολλές εκατοντάδες χιλιάδες έως εκατομμύρια χρόνια για να ανακάμψει το οικοσύστημα από την καταστροφή, η οποία άλλαξε βαθιά την πορεία της εξέλιξης της ζωής στη Γη».
Είναι φυσικό να αναρωτιόμαστε εάν αυτά τα ευρήματα μπορούν να μας πουν οτιδήποτε για την τρέχουσα δύσκολη θέση μας, όπου οι δικές μας εκπομπές άνθρακα θερμαίνουν το κλίμα και οξινίζουν τους ωκεανούς.
Στο συμπέρασμα της εργασίας τους, οι συγγραφείς γράφουν: «Δεδομένων των πολύ διαφορετικών χρονοδιαγραμμάτων και των προϋπολογισμών άνθρακα, η δυναμική του κύκλου άνθρακα LIP είναι μια κακή αναλογία για τις σημερινές εκπομπές ορυκτών καυσίμων. Παρόλα αυτά, οι σύγχρονες γεωλογικές δεξαμενές άνθρακα είναι ανεπαρκείς για ανθρωπογενή απελευθέρωση πέρα από τις εκατονταετείς χρονικές κλίμακες».
Ανησυχητικά, μπορεί να εξακολουθούμε να εκπέμπουμε περισσότερο άνθρακα από ό,τι κατά τη διάρκεια της ηφαιστειακής δραστηριότητας της Σιβηρίας που προκάλεσε την εξαφάνιση της Πέρμιας-Τριασικής περιόδου. «Είναι, ωστόσο, αξιοσημείωτο ότι ακόμη και ο μέγιστος ρυθμός εκπομπών κατά τη μεγαλύτερη γνωστή μαζική εξαφάνιση εξακολουθεί να είναι περισσότερο από 14 φορές μικρότερος από τον τρέχοντα ανθρωπογενή ρυθμό».
Πίστωση εικόνας: Πανεπιστήμιο Western Washington.
Κατά τη διάρκεια του Μεγάλου Θάνατου, χρειάστηκαν χιλιάδες χρόνια για να ξεδιπλωθούν τα αποτελέσματα όλου αυτού του άνθρακα. Βλέπουμε όμως ήδη τις επιπτώσεις των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα και μόλις έχουμε βγει από τη Βιομηχανική Επανάσταση. «Η περιβαλλοντική επιδείνωση κατά τη διάρκεια του PTB χρειάστηκε αρκετές χιλιάδες χρόνια για να ξεδιπλωθεί, ενώ ο τρέχων, πρωτοφανής ρυθμός εκπομπών έχει ήδη αρχίσει να επηρεάζει τα θαλάσσια οικοσυστήματα», επισημαίνουν οι συγγραφείς.
Η δημοσίευση τελειώνει με κάτι που θα μπορούσε να είναι μια δυσοίωνη υποτίμηση: «Συνδυασμένη αύξηση του ατμοσφαιρικού CO2 και μείωση του pH της επιφάνειας των ωκεανών, η υπερθέρμανση του πλανήτη, αλλαγές στην παραγωγικότητα και η εξάντληση του οξυγόνου έχουν αναφερθεί παγκοσμίως, γεγονός που υποδηλώνει ότι το σενάριο που περιγράφεται εδώ για το PTB μπορεί να είναι επίσης σχετικό με την κατανόηση των μελλοντικών περιβαλλοντικών και κλιματικών τάσεων».
Περισσότερο:
- Δελτίο τύπου: Great Dying – τι προκάλεσε τη μεγαλύτερη μαζική εξαφάνιση της Γης;
- Νέα Έρευνα: Παλμοί μαζικής εξαφάνισης Permian-Triass που οδηγούνται από μεγάλες διαταραχές του θαλάσσιου κύκλου άνθρακα
- Σύμπαν σήμερα: Κατά τη διάρκεια των γεγονότων μαζικής εξαφάνισης, τα ηφαίστεια απελευθέρωναν περίπου την ίδια ποσότητα CO2 με εμάς σήμερα