Umbes 252 miljonit aastat tagasi tekitasid Siberis maakoore praod laiali ulatunud laavat ja tekitasid selle piirkonna tekke. Kuni 6 000 000 kuupkilomeetrit sulanud materjali - millest piisab USA mandriosa katmiseks ühe miili sügavusel - eraldus Maa kohal ja seda purskavat toituv magma kivid otse Maa pinna all. Keedukivid eraldasid magmasse süsinikdioksiidi (CO 2 ); kui sula kivim jõudis pinnale, puhkes süsinikdioksiid Maa atmosfääri. See kutsus esile tohutu kliimamuutuse ja tõenäoliselt ookean hapestus.
Seotud sisu
- Maailma suurim väljasuremine võis tegelikult olla kaks väljasuremist ühes
- Maa halvim väljasuremine võis olla dinosauruste päritolu võti
- Asteroidide streik kinnitati dinosauruste tapjaks
- Miks elasid imetajad ellu, kui dinosaurused hukkusid?
Või vähemalt põhjustasid paljud teadlased selle kõik need aastad tagasi kliima. Teiste hüpoteeside hulgas on küll palju, kuid teadlased on ühel meelel: kliimamuutuste tagajärjel suri umbes 90 protsenti elust massilise väljasuremise sündmuse korral, mis oli Maa ajaloo kõige hävitavam.
Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi (MIT) meeskond on üks paljudest laboritest kogu maailmas, kes püüavad mõista, kuidas massiline väljasuremine töötab, ning nad on keskendunud sellele suurele väljasuremisüritusele, mis tähistab Permi perioodi lõppu ja triiase perioodi algus geoloogilises ajaloos. Hüpoteesides, et siinsed muistsed vulkaanipursked olid selle suure hukkumise põhjuseks - see on kõige tõenäolisem süüdlane -, avaldas MIT-i meeskond ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences teadusuuringute uuringu, mis viitab sellele, et hukkumine toimus palju kiiremini kui varem arvati.
Et mõista, kuidas see massiline väljasuremine aset leidis ja mis selle võis põhjustada, vajavad teadlased täpset ajakava. Fossiilsete tõendite võrdlemine Permi lõpu ja triaasia perioodi algusest kihistunud kivimite hulgas ütleb teadlastele, et aja möödudes kadusid paljud liigid: trilobiidid, skorpionilaadsed mereröövlid, mida nimetatakse eurüpteriidideks, molluskiliigid, mõned kalmaaritaolised ammoniidid, ja korallid on vaid mõned näited. 20–25 sentimeetri raadiuses settekivimite lõigust "on teil fossiilsete kirjete ilme täielikult muutunud. See läheb kõigi õnnelike juurest koju, " ütleb Sethi Burgess, MITi kraadiõppur ja Maltari juhtiv autor. paber.
Kuid tegeliku kustutamise ajal toimunu kohta on täpsemaid detaile - väljasuremise fossiile sisaldavate kivimite täpset vanust on raske kindlaks teha. Need lubjakivist valmistatud kivimid ei sisalda mineraale, mida geoloogid saavad vanuse täpsustamiseks analüüsida.
Kuid Hiinas Meishanis asuv fossiilne voodi võimaldab teadlastel sellest mööda pääseda. Umbes 252 miljonit aastat tagasi asus Lõuna-Hiinas mitmekesine mereökosüsteem ja läheduses asuvad vulkaanid. Permiani lõpust teadaolevate lubjakivist fossiilsete kivimite suurte tükkide vahel, mis põhinevad nii konkreetsetel fossiilsetel kihistudel kui ka läheduses asuvate lubjakivikivimite dateerimise katsetel, on vulkaaniline tuhas. Need tuhavoodid on võtmeks, et täpsemini teada saada, millal loomad välja surid.
Autorite meetodid läksid umbes nii: nad otsisid kõigepealt väljasuremise sündmust tähistavaid lubjakivi kihte - neid, kus Permi fossiilide kõrge kontsentratsioon näitas, et liigid hakkasid surema, üle selle fossiilid puudusid. Seejärel tuvastasid nad tuhakihid, mis võimendavad väljasuremise sündmust.
Ashbeds, MIT teadlased nullitakse mineraalil nimega tsirkoon, mis kristalliseerub magmas ja sisaldab uraani ja pliid . Teadlased , sealhulgas MIT-i meeskond, on juba pikka aega püüdnud välja selgitada, kui vanad tuhapõhjad neil tsirkoonidel baseerusid, kuid varasemates uuringutes puudus suur täpsus. Kuid MIT-i rühm parandas nende mineraalsete isotoopide laboris kogumise ja analüüsimise viise - nende uraani ja plii radiomeetriline dateerimine tsirkoonides näitas, et väljasuremisjuhtum kestis 60 000 aastat, pluss või miinus 48 000 aastat.
Võrreldes Maa 4, 5 miljardi aasta pikkuse eksisteerimisega, kestis väljasuremisüritus geoloogilises ajas vaid ühe silmapilgutuse.
Hiinas Meishanis paiknevad tumedamate vulkaanilise tuhakihtide kihid lubjakivikihid, mis sisaldavad fossiilseid tõendeid massilise väljasuremise kohta. (Foto: Seth Burgess) "Tõsiasi, et 252 miljoni aasta taguse sündmuse korral võib nende sündmuseni jõuda 60 000 aastat pluss või miinus 48 000 aastat, on üsna tähelepanuväärne, " ütleb Smithsoniani riikliku loodusloomuuseumi paleobioloog Doug Erwin, kes kirjutas PNAS- is kommentaari õping.
Suurema eraldusvõime ajastuse tundmine võimaldab teadlastel keskenduda sündmuse ajal toimunule, selle asemel, et lihtsalt enne ja pärast võtteid saada. Niisiis tuleb hüpoteese selle kohta, millised tapsid organismid Permi lõpul, olgu nad keskendunud kõrgemale ookeanitemperatuurile, õhutemperatuuri tõusule või süsinikdioksiidi tõusule, täpsustada sõltuvalt sellest, kuhu tõendusmaterjal sobib viimase väljasuremise ajajoonega.
Näiteks kattus MIT-i meeskond oma ajakava varasemate süsinikuringe muutuste uuringute andmetega. Teadlased arvavad, et atmosfääri süsiniku langus algas enne massilist väljasuremist, ja usuvad, et see tähendas isotoopselt kerge süsiniku lisandumist ookeani, mida tõendab isotoopselt kerge süsinik, mida tollest ajast ookeani setetes näha oli. Süsiniku lisamine ookeani oleks võinud juhtida kuumemat, happelisemat ookeanikeskkonda. Uue ajajoone põhjal juhtus see süsinikuära vahetult 20 000 aastat enne liikide suremist.
Kuid kuidas liikuda hapestavalt ookeanilt massilise hukkumiseni? Teadlaste arvates oli Permi lõpul üks peamisi viise tappa mereelukaid nn lupjumise kriis. Ookeani hapestamine vähendab vees karbonaadi hulka ja muudab selle organismide jaoks raskemaks madalama metabolismiga, näiteks mõnede molluskiliikide puhul, et kestad kaltsiumkarbonaadist välja saada ja seega ellu jääda. See omakorda lõhub toiduahela ahelad, muutes teised olendid surmaohtlikuks.
Lühem ajakava tähendab ka seda, et organismidel oleks vähem ja vähem aega reageerida kliimamuutuse, atmosfääri süsinikdioksiidi ja ookeani happesuse muutustele ja kohaneda nendega. Suutmatus kohaneda, nad surid.
Kuna teised teadlased võtavad ajajoone ja võrdlevad seda teiste andmetega kliima ja ookeani happesuse kohta, saavad nad parema ülevaate väljasuremise mängust ja sellest, kui kiiresti ökosüsteemid lagunesid. Ja Burgess arvab, et geoloogiliste dateerimismeetodite täiustamisel võib väljasuremise aeg veelgi lüheneda. “Võib-olla suudame 10 aasta pärast seda kõrgema eraldusvõimega näha. Väljasuremine võib olla isegi järsem kui see, ”ütleb Burgess.
Ka teisi massilise väljasuremise sündmusi on sarnaste meetodite abil piiratud lühikese ajaga. Näiteks Montana ja Haiti vulkaaniliste tuhaaluste radiomeetriline tutvumine kriidiajastu lõpus dinosauruseid tapnud asteroidi mõju geoloogiliste tõendite lähedal viitab sellele, et massiline väljasuremine võttis vaid umbes 32 000 aastat. Sarnane uurimus teise massilise väljasuremise kohta, mille põhjustasid vulkaanipursked Triase perioodi lõpus, viitab sellele, et see kestis vähem kui 5000 aastat.
Hoolimata asjaolust, et kõik need väljasuremisjuhtumid olid põhjustatud erinevatest asjadest, toimus ökosüsteemi kokkuvarisemine väga kiiresti. "Ükskõik, mis väljasuremise põhjused võivad olla ja näib, et mõnedel neist on väga erinevaid põhjuseid, võib biosfäär kokku kukkuda väga sarnastel viisidel, kui see jõuab tipptasemest kaugemale, " ütleb Erwin.
Kõik see jutt muutuvast kliimast ja ookeanide hapestamisest kõlab ilmselt tuttavalt. Täna teevad inimesed oma keskkonnaga palju erinevaid asju, millel võib tulevikus olla suuri tagajärgi - kliimamuutused, reostus, elupaikade vähendamine, kui nimetada vaid mõnda. Mõni teadlane peab selle sajandi õppetunniks isegi Permi lõpu, eriti ookeaniliikide kadu.
Seega võib massilise väljasuremisürituse, selle jooksul ja pärast seda põhjustatud tingimuste mõistmine aidata meil tulevikus vältida inimese põhjustatud ökosüsteemi kokkuvarisemist. Erwini sõnul "ei taha te massilist väljasuremist alustada, sest kui massiline väljasuremine algab, on prognoos üsna sünge."
