O nouă cercetare condusă de University of St Andrews și de renumite centre de cercetare germane ajută la găsirea unui răspuns la una dintre cele mai frecvente întrebări din domeniul geostiinței: ce anume a cauzat cea mai mare extincție în masă a Pământului?
Aproximativ 252 de milioane de ani în urmă, cu mult înainte de apariția dinozaurilor, la granița dintre Permian și Triasic, a avut loc cea mai mare dintre extincțiile în masă cunoscute pe Pământ. Cu peste 95% din speciile marine dispărute, viața din mările Permianului, cândva un ecosistem înfloritor și divers, a dispărut în doar câteva zeci de mii de ani, o clipită geologică. Acest lucru este denumit în prezent „Marea Moarte”, o perioadă în care viața pe Pământ nu a fost niciodată atât de aproape de a dispărea.
Științii au dezbătut mult timp teoriile privind cauza extincției, de la impactul bolizilor și dizolvarea hidraților de gaz până la vulcani, care ar fi putut provoca schimbări climatice și de mediu care să facă Pământul atât de neospitalier pentru viață.
Acum, o nouă cercetare, condusă de o echipă internațională de oameni de știință de la GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel, în cooperare cu Helmholtz Centre Potsdam GFZ German Research Centre for Geosciences și School of Earth and Environmental Sciences de la University of St Andrews, inclusiv universități italiene și canadiene și publicată în Nature Geoscience (luni, 19 octombrie) oferă, pentru prima dată, o imagine concludentă a mecanismului de bază și a consecințelor extincției și răspunde, în sfârșit, la întrebările cheie – ce anume a cauzat cea mai mare extincție în masă de pe Pământ și cum s-a putut desfășura un eveniment de o asemenea amploare mortală?
Echipa de cercetători, condusă de Dr. Hana Jurikova, în prezent stabilită la Universitatea din St Andrews, a folosit o abordare analitică nouă a diferiților izotopi ai elementelor bor și carbon, recuperând pH-ul oceanului antic din cochiliile fosile de brahiopode. Deși numeroase specii de brachiopode au dispărut, de asemenea, în timpul Marii Moarte, echipa a găsit cochilii de brachiopode în intervalul de timp critic care a oferit un instantaneu al declanșării rapide a extincției. pH-ul apei de mare este un indicator critic care nu numai că înregistrează aciditatea oceanului, care variază în funcție de cantitatea de dioxid de carbon (CO2) absorbită, dar, împreună cu constrângerile izotopice ale carbonului, a permis, de asemenea, echipei să determine schimbările în ceea ce privește cantitatea și sursele de CO2 atmosferic în momentul extincției.
Echipa a reușit să determine că declanșatorul crizei din Permian-Triasic a fost un impuls mare de CO2 în atmosferă provenit dintr-o provincie bazaltică masivă de inundații, rezultatul unei erupții vulcanice gigantice în Siberia de astăzi. Analizele au arătat că vulcanismele au eliberat peste 100.000 de miliarde de tone de carbon în atmosferă, declanșând declanșarea extincției. Această cantitate este de peste 40 de ori mai mare decât toată cantitatea de carbon disponibilă în rezervele moderne de combustibili fosili, inclusiv carbonul deja ars de la revoluția industrială.
Echipa de cercetare a folosit o modelare inovatoare pentru a reconstitui efectul unei astfel de eliberări mari de CO2 asupra ciclurilor biogeochimice globale și asupra mediului marin. Rezultatele au arătat că, inițial, perturbarea CO2 a dus la o încălzire extremă și la o acidificare a oceanului care a fost letală pentru multe organisme, în special pentru cele care construiesc cochilii și schelete din carbonat de calciu. Cu toate acestea, efectul de seră a dus la alte schimbări dramatice în ratele de alterare chimică pe uscat și în aportul și ciclul nutrienților în ocean, care au dus la o mare deoxigenare și, probabil, și la otrăvirea cu sulfuri a oceanelor, ucigând grupurile de organisme rămase.
Extincția în masă din Permian-Triasic a fost, prin urmare, o prăbușire în cascadă a ciclurilor globale vitale care susțin mediul înconjurător, determinată de o imensă injecție multimilenară de carbon în atmosferă. Schimbările extreme și factorii de stres multipli – temperaturi ridicate, acidificare, pierdere de oxigen, otrăvire cu sulfuri – s-au combinat pentru a distruge o mare varietate de organisme marine, explicând gravitatea extincției.
Cercetătorul principal, Dr. Jurikova, a declarat: „Cercetarea noastră oferă prima reconstrucție precisă a sursei de carbon și, odată cu aceasta, a declanșării crizei, precum și descoperă lanțul ulterior de procese care au dus la cea mai mare extincție în masă de pe Pământ.
„A fost nevoie de câteva sute de mii până la milioane de ani pentru ca ecosistemul să se recupereze în urma catastrofei, care a modificat profund cursul evoluției vieții pe Pământ.”
Legendele fotografiilor
Prima fotografie: Peisaj vulcanic care se întinde pe zone vaste din Siberia de astăzi, mărturie a erupției antice care aproape a pus capăt vieții pe Pământ.
Foto doi: Ilustrație care descrie debutul extincției în masă din Permian-Triasic, bazată pe descoperirile lui Jurikova et al. (2020). Acidificarea oceanelor și dispariția vieții marine în oceanul de suprafață cauzată de o mare eliberare de CO2 vulcanic din capcana siberiană. Ilustrată de Dawid Adam Iurino (PaleoFactory, Universitatea Sapienza din Roma) pentru Jurikova et al (2020).
Articolul „Permian Triassic mass extinction pulses driven by major marine carbon cycle perturbations” este publicat în revista Nature Geoscience și este disponibil online.
Vă rugăm să vă asigurați că DOI-ul lucrării (doi.org/10.1038/s41561-020-00646-4) este inclus în toate poveștile online și postările pe rețelele de socializare și că Nature Geoscience este creditată ca sursă.
Acest proiect a fost o colaborare internațională finanțată de programul de cercetare și inovare Orizont 2020 al Uniunii Europene, ‘BASE-LiNE Earth’ Innovative Training Network (ITN) (acord nr. 643084).
Publicat de Biroul de comunicare al Universității St Andrews.
Cercetare