Prije otprilike 252 milijuna godina , pukotine u Zemljinoj kori u Sibiru prouzročile su ogromne količine lave koja se prosula i napuhala regiju. Do 6.000.000 kubnih kilometara rastopljenog materijala - dovoljno da prekriva kontinentalni dio SAD-a na dubini od jedne milje - curilo je nad Zemljom , a magma koja je hranila ovu erupciju kuhala se stijena tik ispod Zemljine površine. Kamenje za kuhanje ispuštalo je ugljični dioksid (CO 2 ) u magmu; Nakon što je istopljena stijena dospjela na površinu, CO 2 je bubnuo u Zemljinu atmosferu. To je pokrenulo ogromne promjene klime i ocean je vjerojatno zakiselio.
Povezani sadržaj
- Najveće svjetsko izumiranje moglo je zapravo imati dvije izumiranja u jednom
- Zemljino najgore izumiranje možda je postalo ključno za podrijetlo dinosaura
- Udarac asteroida potvrđen kao ubojica dinosaura
- Zašto su sisavci preživjeli kada su dinosaurusi propali?
Ili barem tako misle mnogi znanstvenici zbog kojih se klima promijenila svih tih godina. Druge hipoteze obiluju, ali znanstvenici se slažu oko jedne stvari: uslijed klimatskih promjena otprilike 90 posto života umrlo je u masovnom događaju izumiranja koji je bio najrazorniji u povijesti Zemlje.
Tim sa Massachusetts Institute of Technology (MIT) jedan je od nekoliko laboratorija širom svijeta koji pokušavaju shvatiti kako djeluje masovno izumiranje i usredotočili su svoje napore na ovaj veliki događaj izumiranja, što označava kraj permskog razdoblja i početak razdoblja trijasa u geološkoj povijesti. Hipoteziravši da su drevne vulkanske erupcije u Sibiru bile razlog ove velike protresenosti - to je najvjerojatniji krivac - tim MIT-a objavio je studiju u Zborniku Nacionalne akademije znanosti koja sugerira da se izumiranje dogodilo mnogo brže nego što se prije mislilo.
Da bi razumjeli kako se ovo masovno izumiranje odvijalo i što ga je moglo uzrokovati, znanstvenicima je potrebna precizna vremenska linija. Uspoređujući fosilne dokaze s kraja permijskog i početka trijaznog razdoblja unutar slojevite stijene, znanstvenicima je rečeno da su mnoge vrste izgubile kako vrijeme napreduje: trilobiti, morski predatori slični škorpionu zvani eurypteridi, vrste školjkaša, neki amoni poput lignja, a koralji su samo nekoliko primjera. Unutar 20 ili 25 centimetara sedimentnog kamenog dijela, "promijenili ste izgled fosilne slike. To ide od svačijeg sretnog da nitko nije dom", kaže Seth Burgess, studentica MIT-a i vodeća autorica na temu papir.
Međutim, sitnije je detalje o onome što se dogodilo tijekom stvarnog izumiranja teško je utvrditi - točnu starost stijena koje sadrže fosile iz događaja izumiranja teško je utvrditi. Ove stijene, napravljene od vapnenca, ne sadrže minerale koje geolozi mogu analizirati kako bi precizno odredili njihovu dob.
Ali fosilni krevet u Meishanu u Kini omogućuje znanstvenicima da to riješe. Prije otprilike 252 milijuna godina, južna Kina bila je dom raznovrsnog morskog ekosustava i obližnjih vulkana. Umešani između velikih komada vapnenačkih fosilnih stijena za koje se zna da potječu s kraja Perme, a temelje se na specifičnim fosilnim formacijama kao i pokušajima datiranja u blizini stijena koje nisu vapnenci, vulkanski su pepeljari. Ovi kreveti za pepeo drže ključ za preciznije otkrivanje kada su životinje uginule.
Metode autora pisale su ovako: Prvo su tražili vapnenačke slojeve koji su obilježili događaj izumiranja - one s visokom koncentracijom permijskih fosila koji su ukazivali na to da vrste počinju umirati, a iznad kojih fosili nisu bili prisutni. Zatim su identificirali slojeve pepela koji sendviču izumiranja.
Unutar pepeljara, istraživači MIT-a nula na mineralu zvanom cirkon koji kristalizira u magmi i sadrži uran i olovo . Znanstvenici , uključujući tim s MIT-a, dugo su pokušavali utvrditi koliko su se pepeljari temeljili na ovim cirkonima, ali prethodnim istraživanjima je nedostajao visok stupanj točnosti. Međutim, grupa na MIT-u poboljšala je način na koji prikupljaju i analiziraju ove mineralne izotope u laboratoriju - njihovo radiometrijsko datiranje urana i olova u cirkonima pokazuje da se događaj izumiranja protekao u 60 000 godina, plus ili minus 48 000 godina.
Dakle, u usporedbi sa 4, 5 milijardi godina na Zemlji, događaj izumiranja trajao je samo treptaj očiju u geološkom vremenu.
U Meishanu u Kini tamniji slojevi kreveta od vulkanskog pepela sendvič slojevi krečnjaka koji sadrže fosilne dokaze masovnog izumiranja. (Foto: Seth Burgess) "Činjenica da se [oni] mogu spustiti na 60.000 godina plus ili minus 48.000 godina za događaj prije 252 milijuna godina prilično je nevjerojatna", kaže Doug Erwin, paleobiolog iz Smithsonianovog Nacionalnog prirodnog muzeja koji je napisao komentar u PNAS- u studija.
Poznavanje vremena u većoj rezoluciji omogućava znanstvenicima da se usredotoče na ono što se dogodilo tijekom događaja, a ne samo na snimke prije i poslije. Dakle, hipoteze o tome što su ubili peramanski organizmi, bilo da se usredotočuju na veće temperature oceana, porast atmosferske temperature ili pad CO2, trebat će se precizirati ovisno o tome gdje se dokazi podudaraju s najnovijom vremenskom linijom izumiranja.
Na primjer, tim MIT-a prekrivao je svoju vremensku traku podacima iz prethodnih istraživanja o promjenama ugljikovog ciklusa. Znanstvenici misle da je pad atmosferskog ugljika počeo prije masovnog izumiranja i vjeruju da je to dodatak izotopično lakog ugljika u ocean, o čemu svjedoče izotopno lagani ugljik viđeni u oceanskim sedimentima iz tog vremena. Dodavanje ugljika u ocean moglo je dovesti do toplijeg i kiselijeg oceanskog okoliša. Temeljem nove vremenske skale, ovaj ugljični učinak dogodio se samo 20.000 godina prije nego što su vrste počele umirati.
Ali kako prelaziti iz zakiseljavajućeg oceana u masovni odumiranje? Znanstvenici smatraju da je jedan od ključnih načina ubijanja morskih stvorenja na kraju Permijan bio nešto što se naziva kalcifikacijska kriza. Zakiseljavanje oceana smanjuje količinu karbonata u vodi i otežava organizam s nižim metabolizmima, kao što su neke vrste mekušaca, da izrade školjke iz kalcijevog karbonata i tako preživjeti. To zauzvrat prekida veze u prehrambenom lancu, čineći druga stvorenja ranjivim na smrt.
Kraća vremenska skala također znači da bi organizmi imali sve manje vremena da reagiraju i prilagode se tim promjenama klime, atmosferskog CO 2 i kiselosti oceana. Ne uspijevajući se prilagoditi, umrli su.
Dok drugi znanstvenici uzimaju vremensku traku i uspoređuju je s drugim podacima o klimi i oceanskoj kiselosti, oni će dobiti bolju predodžbu o igri izumiranja i brzini raspada ekosustava. A Burgess smatra da bi se vremenski rok za izumiranje mogao još smanjiti, kako se poboljšavaju metode geološkog datiranja. „Možda ćemo za 10 godina to vidjeti i u višoj rezoluciji. Izumiranje bi moglo biti i naglo od toga ", kaže Burgess.
Ostali događaji masovnog izumiranja također su suženi na kratke vremenske okvire primjenom sličnih metoda. Na primjer, radiometrijsko datiranje vulkanskog pepela u Montani i Haitiju koje se nalazi u blizini geoloških dokaza o utjecaju asteroida koji su ubili dinosauruse na kraju krednog razdoblja sugerira da je masovno izumiranje trajalo samo oko 32.000 godina. Slična studija drugog masovnog izumiranja pokrenutog erupcijama vulkana na kraju trijaznog razdoblja sugerira da je trajalo manje od 5000 godina.
Unatoč činjenici da su svi ti događaji izumiranja bili uzrokovani različitim stvarima, kolaps ekosustava dogodio se vrlo brzo. "Bez obzira na to što mogu biti uzroci izumiranja, a izgleda da postoje vrlo različiti uzroci za neke od njih, biosfera se može urušiti na vrlo slične načine kada jednom prijeđe granicu", kaže Erwin.
Sav ovaj razgovor o promjeni klime i zakisujućih oceana vjerojatno zvuči poznato. Danas ljudi čine mnogo različitih stvari svom okruženju koje bi u budućnosti mogle imati velike posljedice - klimatske promjene, zagađenje, smanjenje staništa, nabrojimo ih samo neke. Neki znanstvenici čak i kraj Permeja, osobito gubitak morskih vrsta, vide kao lekciju za ovo stoljeće.
Razumijevanje uvjeta koji vode do, unutar i nakon masovnog izumiranja može nam pomoći u izbjegavanju propadanja ekosustava koje uzrokuje čovjek u budućnosti. Erwin kaže, "ne želite pokrenuti masovno istrebljenje, jer jednom kada počne masovno izumiranje, prognoza je prilično mračna."
