Nový výzkum vedený University of St Andrews a renomovanými německými výzkumnými centry pomáhá odpovědět na jednu z nejčastěji kladených otázek v geovědách: co přesně způsobilo největší masové vymírání na Zemi?
Přibližně před 252 miliony let, dlouho před vznikem dinosaurů, na hranici permu a triasu, došlo k největšímu ze známých masových vymírání na Zemi. Vyhynulo více než 95 % mořských druhů a život v permských mořích, kdysi kvetoucím a rozmanitém ekosystému, byl vyhlazen během pouhých desítek tisíc let, tedy během geologického mrknutí oka. Toto období je dnes označováno jako „velké vymírání“, kdy život na Zemi ještě nikdy nebyl tak blízko vyhynutí.
Vědci dlouho diskutovali o teoriích příčin vymírání, od dopadu bolidů a rozpouštění plynných hydrátů až po sopky, které mohly způsobit klimatické a environmentální změny, jež učinily Zemi tak nehostinnou pro život.
Nyní se objevil nový výzkum, který vedl mezinárodní tým vědců z GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel ve spolupráci s Helmholtz Centre Potsdam GFZ German Research Centre for Geosciences a School of Earth and Environmental Sciences na University of St Andrews, včetně italských a kanadských univerzit a publikovaná v časopise Nature Geoscience (pondělí 19. října) poprvé poskytuje přesvědčivý obraz základního mechanismu a důsledků tohoto vymírání a konečně odpovídá na klíčové otázky – co přesně způsobilo největší masové vymírání na Zemi a jak se mohla událost takového smrtícího rozsahu odehrát?
Tým vědců pod vedením Dr. Hany Jurikové, která nyní působí na University of St Andrews, použil nový analytický přístup různých izotopů prvků boru a uhlíku a z fosilních schránek brachiopodů získal pH dávného oceánu. Přestože během velkého vymírání vymřelo také mnoho druhů ramenonožců, tým našel v kritickém časovém intervalu schránky ramenonožců, které poskytly přehled o rychlém nástupu vymírání. pH mořské vody je kritickým ukazatelem, který nejen zaznamenává kyselost oceánu, jež se mění v závislosti na množství pohlceného oxidu uhličitého (CO2), ale spolu s omezením izotopů uhlíku také umožnil týmu určit změny v množství a zdrojích atmosférického CO2 v době vymírání.
Týmu se podařilo určit, že spouštěčem permsko-triasové krize byl velký impuls CO2 do atmosféry pocházející z mohutné povodňové čedičové provincie, která byla výsledkem obří sopečné erupce na dnešní Sibiři. Analýzy ukázaly, že vulkanismy uvolnily do atmosféry více než 100 000 miliard tun uhlíku, což vyvolalo nástup vymírání. To je více než 40násobek množství veškerého uhlíku dostupného v moderních zásobách fosilních paliv, včetně uhlíku spáleného již od průmyslové revoluce.
Výzkumný tým použil inovativní modelování k rekonstrukci vlivu tak velkého uvolnění CO2 na globální biogeochemické cykly a mořské prostředí. Výsledky ukázaly, že zpočátku vedlo narušení CO2 k extrémnímu oteplení a okyselení oceánu, které bylo smrtelné pro mnoho organismů, zejména pro ty, které budují schránky a kostry z uhličitanu vápenatého. Skleníkový efekt však vedl k dalším dramatickým změnám v rychlosti chemického zvětrávání na pevnině a v přísunu a koloběhu živin v oceánu, které vedly k rozsáhlému odkyselení a pravděpodobně také k otravě oceánů sulfidy, což zahubilo zbývající skupiny organismů.
Permsko-triasové masové vymírání bylo tedy kaskádovým kolapsem životně důležitých globálních cyklů udržujících životní prostředí, který byl způsoben obrovskou mnohaměsíční injekcí uhlíku do atmosféry. Extrémní změny a četné stresory – vysoké teploty, acidifikace, úbytek kyslíku, otrava sulfidy – dohromady vyhubily velké množství mořských organismů, což vysvětluje závažnost vymírání.
Vedoucí výzkumná pracovnice dr: „
„Trvalo několik stovek tisíc až milionů let, než se ekosystém vzpamatoval z katastrofy, která zásadně změnila průběh evoluce života na Zemi.“
Titulky fotografií
První fotografie: Sopečná krajina rozprostírající se na rozsáhlých územích dnešní Sibiře, svědectví dávné erupce, která téměř ukončila život na Zemi.
Foto druhé: Ilustrace znázorňující nástup permsko-triasového masového vymírání na základě zjištění Jurikova et al (2020). Okyselování oceánů a mizení mořského života v povrchových vrstvách oceánů způsobené velkým uvolňováním sopečného CO2 ze sibiřských pastí. Ilustrace Dawid Adam Iurino (PaleoFactory, Sapienza University of Rome) pro Jurikova et al (2020).
Příspěvek „Permian Triassic mass extinction pulses driven by major marine carbon cycle perturbations“ byl publikován v časopise Nature Geoscience a je k dispozici online.
Prosím, ujistěte se, že DOI článku (doi.org/10.1038/s41561-020-00646-4) ve všech online článcích a příspěvcích na sociálních sítích a aby byl jako zdroj uveden časopis Nature Geoscience.
Tento projekt vznikl v rámci mezinárodní spolupráce financované z programu Evropské unie pro výzkum a inovace Horizont 2020, „BASE-LiNE Earth“ Innovative Training Network (ITN) (dohoda č. 643084).
Vydala komunikační kancelář University of St Andrews.
Výzkum