Toată lumea știe despre stingerea dinozaurilor. Cea mai grea extincție a fost cauzată de o creștere rapidă a temperaturii.
Cea mai grea extincție a Pământului a avut loc cu mult înainte de impactul criminal al asteroidului care a șters dinozaurii. S-a întâmplat aproximativ 252 mya și a marcat sfârșitul a ceea ce se numește Permian Period. Extincția este cunoscută sub numele de evenimentul de extincție Permian-Triassic, Extinția End-Permiană sau mai simplu, „Marea Moarte”. Până la 70% din vertebratele terestre și până la 96% din toate speciile marine au fost stinse în timpul Marii Moarte.
Cum s-a întâmplat? S-ar putea întâmpla din nou?
„Acest studiu evidențiază potențialul unei extincții în masă care rezultă dintr-un mecanism similar în cadrul schimbărilor climatice antropice”. - autor principal Justin Penn, Școala de Oceanografie, Universitatea din Washington.
Oamenii de știință au muncit din greu pentru a înțelege cauza celei mai grave dispariții din istoria Pământului. Dar este greu să împărtășiți dovezile de la ceva care s-a întâmplat peste 250 de mii. Indiciile de la evenimentele care au fost demult sunt ascunse în stâncă și o mare parte din stânca care a fost subdusă. Nu există pistol de fumat ca un crater enorm. Există doar biți și dovezi. O dovadă particulară este deosebit de convingătoare: dovezile fosile care arată distribuția speciilor marine care au dispărut, față de cele care nu.
Un nou studiu publicat în Science zeroe în registrul fosilelor și arată că vinovatul din spatele Marii Moarte a fost schimbările climatice. Și deși schimbările climatice din acea vreme au fost cauzate probabil de vulcani, implicațiile sunt clare: schimbările climatice, fie că sunt cauzate de vulcani sau altceva, pot provoca stingerea catastrofală la fel de gravă sau mai rău decât un impact de asteroid.
Lucrarea este intitulată "Hipoxia dependentă de temperatură explică biogeografia și gravitatea stingerii masei marine terminale Permiene." Autorul principal este Justin Penn de la Școala de Oceanografie de la Universitatea Washington. În studiu, Penn și coautorii săi concluzionează că creșterea temperaturilor oceanului și hipoxia care a dus cu ea au provocat The Great Dying, și probabil alte extincții.
„… Încălzirea climatică și pierderea de oxigen au fost o cauză principală a dispariției.” - Justin Penn, Școala de Oceanografie, Universitatea din Washington.
O tonă de dovezi arată că mecanismul din spatele acelei schimbări climatice a fost vulcanii. Efectul principal al vulcanilor a fost un climat de încălzire, datorită gazelor de seră pe care le-au injectat în atmosferă. Vulcanii au avut alte efecte, dar încălzirea este cheia. Aceasta a făcut ca oceanele să se încălzească semnificativ.
Cercetătorii au combinat modelarea climei cu înregistrările fosile pentru a ajunge la concluziile lor. Au modelat climatul bazat pe Pământ chiar înainte de dispariție, când a existat un singur continent numit Pangea și când temperatura și nivelul oceanului oceanului au fost similare cu cele din zilele noastre. În modelul lor, acestea introduc, de asemenea, sensibilitatea la temperatură și oxigen a 61 de specii marine moderne, inclusiv crustacee, pește, crustacee, corali și rechini. Condițiile de dinainte de Marea Moarte erau similare cu cele de acum, astfel încât sensibilitățile acestor 61 de specii moderne reprezintă specia la momentul celei mai grave dispariții a Pământului.
Apoi, au crescut temperatura cu 10 grade, potrivindu-se cu schimbarea temperaturii 252 mii. Rezultatul le-a oferit o imagine geografică despre Marea Moarte.
„Foarte puține organisme marine au rămas în aceleași habitate în care trăiau - fie fugeau, fie dispar”, a declarat al doilea autor Curtis Deutsch, profesor asociat de oceanografie din UW. În simulare, speciile cu latitudine înaltă au fost șterse aproape complet, în timp ce unele specii mai apropiate de ecuator au supraviețuit.
„Este pentru prima dată când am făcut o predicție mecanicistă despre ceea ce a provocat dispariția care poate fi testată direct cu înregistrarea fosilelor, care ne permite apoi să facem predicții despre cauzele dispariției în viitor”, a declarat primul autor Justin Penn , un student de doctorat UW în oceanografie.
Unele roci vechi de pe malul mării sunt încă în jurul celei mai grave dispariții a Pământului 252 mya și dețin dovezi pentru dispariția în sine. A existat un ecosistem marin înfloritor și divers, apoi o mână de cadavre. Și a necesitat milioane de ani ca Pământul să se diversifice și să prospere din nou. Cu rezultatele simulării lor în mână, oamenii de știință au comparat apoi cu înregistrarea fosilelor supraviețuitoare.
Înregistrarea fosilelor arată unde au fost speciile înainte de dispariție și care au fost șterse complet sau restricționate la o fracțiune din fostul lor habitat. Și înregistrarea fosilelor confirmă ceea ce au descoperit cercetătorii: speciile cele mai îndepărtate de ecuator au suferit cel mai mult.
Apa rece conține mai mult oxigen decât apa mai caldă, aceasta este știința de bază. Speciile care sunt adaptate la clime mai reci, departe de ecuator, necesită mai mult oxigen pentru a supraviețui decât speciile adaptate apelor mai calde din apropierea ecuatorului. Înregistrările de fosile marine arată că speciile marine aflate mai departe de ecuator au suferit mai rău decât cele mai apropiate de ecuator.
Când climatul s-a încălzit și nivelul de oxigen al oceanului a scăzut, primele care au murit au fost speciile care au necesitat mai mult oxigen. Speciile mai apropiate de ecuator trebuiau undeva să plece: puteau părăsi ecuatorul și găseau apă cu niveluri de oxigen cu care erau obișnuiți. Sau cel puțin unii dintre ei ar putea. Dar pentru cei care se află mai la nord și la sud de ecuator, nu aveam de unde să mergem.
„Deoarece metabolizmele organismelor tropicale au fost deja adaptate la condiții destul de calde, cu un nivel mai scăzut de oxigen, acestea se puteau îndepărta de tropice și pot găsi aceleași condiții în altă parte.” - Curtis Deutsch, coautor, UW, profesor asociat de oceanografie.
"Deoarece metabolismele organismelor tropicale au fost deja adaptate la condiții destul de calde, cu un nivel mai scăzut de oxigen, acestea s-ar putea îndepărta de tropice și găsi aceleași condiții în altă parte", a spus Deutsch. „Dar dacă un organism a fost adaptat pentru un mediu rece, bogat în oxigen, atunci aceste condiții au încetat să existe în oceanele superficiale.”
Oceanele de încălzire au fost o dublă vată pentru speciile marine. Pe măsură ce oceanele s-au încălzit, nu numai că nivelul de oxigen a scăzut, dar metabolizarea speciilor marine a crescut, și au avut nevoie de mai mult oxigen. Conceptul cheie este raportul dintre ofertele și cererea O2 dependente de temperatură. Acest raport, denumit indexul metabolic, măsoară aria de mediu a activității aerobe și este guvernat de condițiile oceanului, precum și de trăsăturile de sensibilitate termică și de hipoxie care variază în funcție de specii. Dacă indicele metabolic pentru o anumită specie scade sub cerințele lor minime, pur și simplu nu pot respira și mor.
„Semnatura acelui mecanism de omor, încălzirea climatică și pierderea de oxigen, este acest model geografic preconizat de model și apoi descoperit în fosile”, a spus Penn. „Acordul dintre cei doi indică faptul că acest mecanism de încălzire climatică și pierderea de oxigen a fost o cauză principală a dispariției.”
Încălzirea și lipsa de oxigen pe care a provocat-o nu au fost singurul factor în dispariție, dar explică mai mult de jumătate din pierderile din diversitatea marină. Potrivit autorilor, alte modificări, cum ar fi acidificarea sau modificările productivității organismelor fotosintetice, au acționat probabil ca și cauze suplimentare.
Ce înseamnă asta pentru viitor? Dacă încălzirea a fost cauza principală a Marii Moarte, cea mai grea extincție din istoria Pământului, atunci încălzirea poate duce din nou la dispariție. De fapt, este deja.
Nivelurile de gaze cu efect de seră au crescut în Permian și acestea cresc astăzi. Nu de la vulcani, desigur, ci de la oameni.
„În cadrul unor scenarii de emisii, ca de obicei, până la 2100 de încălziri în oceanul superior s-ar fi apropiat de 20 la sută de încălzire în Permianul târziu, iar până în anul 2300 va ajunge între 35 și 50 la sută”, a spus Penn. „Acest studiu evidențiază potențialul unei extincții în masă care rezultă dintr-un mecanism similar în cadrul schimbărilor climatice antropice”.
Trăim acum printr-un eveniment de extincție, numit extincție Holocen. A fost considerată a șasea extincție, deoarece au fost alte cinci în ultimii 600 de milioane de ani. Extincția Holocenului se întinde pe plante și animale, inclusiv mamifere, păsări, amfibieni, reptile și artropode. Nu este condus cu toții de un climat încălzitor, dar o parte din asta este. Pierderea habitatului biodiversității din activitatea umană este o cauză separată. Dar este o dispariție. Oamenii de știință consideră că ritmul actual de dispariție pentru speciile de plante și animale este între 100 și 1.000 de ori mai mare decât rata naturală de dispariție.
Rămâne de văzut cât de cald va fi climatul nostru și câte specii vor fi conduse spre dispariție. Să sperăm că se pot face schimbările necesare pentru a evita ceea ce este mai rău. Să sperăm că nu există prea multe erupții vulcanice.
- Comunicat de presă: Cea mai mare dispariție din istoria Pământului cauzată de încălzirea globală, lăsând animalele oceanice să respire
- Lucrare de cercetare: Hipoxia dependentă de temperatură explică biogeografia și severitatea stingerii masei marine terminale Permiene
- Intrare Wikipedia: stingerea holocenului
- Document de cercetare: Înțelegerea a șasea extincție în masă
- Document de cercetare: estimarea ratei normale de fond a dispariției speciilor
