science >> Wetenschap >  >> anders

Catastrofaal falen van de mondiale systemen van de aarde leidde tot het uitsterven van de dinosauriërs - misschien gaan we toch dezelfde kant op

Krediet:iurii/Shutterstock

"Waarom stierven de dinosaurussen uit?" de consensus, onder paleontologen en dinosaurusgekke zevenjarigen, Het lijkt erop dat ongeveer 66 miljoen jaar geleden een asteroïde met een diameter van 10 km neerstortte in wat nu Midden-Amerika is. Het bracht een wolk van stof en as omhoog die zich over de bovenste atmosfeer verspreidde, de zon tegenhouden, de aarde afkoelen en de ozonlaag vernietigen die het leven beschermt tegen schadelijke kosmische straling.

Deze effecten duurden meer dan een decennium, verwoestende aardse planten en plankton. De verwoesting reisde snel door de voedselketens, eerst de grote herbivoren doden, die niet genoeg voedsel konden vinden, en dan de vleeseters, die zich al snel in dezelfde positie bevonden. Maar liefst 75% van de soorten, inclusief alle "niet-aviaire" dinosaurussen, uitgestorven. Deze gebeurtenis, bekend als de massa-extinctie van het einde van het Krijt, is een van de "big five" van dergelijke uitstervingen die bekend zijn van de afgelopen 500 miljoen jaar van de geschiedenis van de aarde.

Maar dit was niet de enige dramatische gebeurtenis die samenviel met de dood van de dinosauriërs. Rond dezelfde tijd, in centraal India, een werkelijk kolossale reeks vulkanen spuwde meer dan een miljoen kubieke kilometer lava samen met zwavel en koolstofdioxide die het klimaat veranderden en wereldwijde zure regen veroorzaakten. In de tussentijd, een vertraging van de onderzeese tektonische activiteit leidde tot een van de snelste perioden van zeespiegeldaling in de geschiedenis van de planeet, verwoestende kustecosystemen.

Dit heeft geleid tot behoorlijk verhitte debatten over wat de dinosaurussen "echt" heeft gedood, vooral omdat er tijden zijn geweest waarin soortgelijke dramatische gebeurtenissen plaatsvonden zonder dat het leek alsof ze bijna zoveel schade aanrichtten.

Een van de ‘big five’ uitstervingen. Krediet:AuntSpray/Shutterstock

Misschien is dit de verkeerde vraag om te stellen.

Diepgaand, complex, onderling verbonden verandering

Groeiend bewijs suggereert nu dat deze gebeurtenissen met elkaar verbonden waren en dat het uitsterven van de dinosaurus niet kan worden verklaard als een eenvoudig proces waarbij één "slecht ding" uit een heldere blauwe lucht viel en alles stierf. Liever, het ging om diepgaande, complexe en onderling verbonden veranderingen in de wereldwijde systemen die het leven ondersteunen.

Bijvoorbeeld, het late Krijt kende een geleidelijke en subtiele herstructurering van terrestrische ecosystemen, waardoor ze kwetsbaarder worden voor een catastrofale ineenstorting. Een dergelijke herstructurering werd mogelijk veroorzaakt door meerdere evolutionaire en ecologische veranderingen in verband met klimaatverandering, de toenemende dominantie van bloeiende planten, en fluctuaties in de diversiteit en overvloed van bepaalde dinosaurusgroepen.

Evenmin is deze complexiteit een ongebruikelijk kenmerk van massale uitstervingen. Tijdens alle vijf de verwoestende wereldwijde catastrofes van de aarde, er is een ware whodunit van mogelijke oorzaken. Deze omvatten asteroïden, vulkanen, klimaatverandering (zowel opwarming als afkoeling), de evolutie van nieuwe soorten zoals diepgewortelde planten die voor het eerst kale rotsen in rijke grond veranderden, en zelfs de effecten van nabije exploderende sterren.

Dinosaurussporen in het afgelegen Arizona, ONS. Krediet:Asif Islam/Shutterstock

Nog, de grootste van alle massa-extincties, de "Grote Sterven" aan het einde van de Perm-periode 250 miljoen jaar geleden - die 90% van alle soorten op aarde doodde - ziet er nog complexer uit. Niet minder dan zeven potentieel catastrofale gebeurtenissen worden geassocieerd met deze periode in de geologische geschiedenis. Deze omvatten de evolutie van nieuwe stammen van micro-organismen, een asteroïde-inslag, en een gigantisch gebied van vulkanische activiteit in het huidige Siberië dat een miljoen jaar lang uitbrak.

Maar de grootste veranderingen hebben misschien plaatsgevonden in de oceanen van de aarde. Er waren grootschalige uitstoot van methaan van de oceaanbodem, de stagnatie van oceaanstromingen, verhoogde niveaus van zwaveldioxide die de dood van fytoplankton veroorzaken, en dalende zuurstofniveaus.

Met zoveel aan de hand, het is minder verrassend dat 90% van alle soorten is uitgestorven dan dat 10% het heeft overleefd.

Precaire tijden

Wat betekent dit voor onze huidige leeftijd, die velen nu beschouwen als een "zesde" massa-extinctie11? Bij het Centrum voor de Studie van Existentieel Risico aan de Universiteit van Cambridge, we worden vaak geconfronteerd met het probleem van de 'ongekende' wereldwijde bedreigingen van vandaag. Enkele van deze, zoals de dreiging van kernwapens of kunstmatige intelligentie, lijkt misschien op asteroïden die uit de lucht vallen, en ons wordt vaak gevraagd welke ons het meest zorgen baren. Een ding dat we uit de studie van eerdere massale uitstervingen kunnen halen, is dat deze vraag misschien misplaatst is.

Carboon crinoïde, of 'zeelelie' aanzienlijk afgenomen na het uitsterven van het Eind-Perm. Krediet:Vassil/Wikipedia Commons, CC BY-SA

De mensheid leeft veel onzekerder dan we denken, afhankelijk van een groot aantal mondiale systemen, van de omgeving die ons van voedsel voorziet, water, schone lucht en energie aan de wereldeconomie die goederen en diensten levert waar we ze willen en wanneer we ze willen, vaak op een "just in time" basis.

Van het kijken naar de historische, en de geologische, vastleggen wordt duidelijk dat dergelijke systemen gemakkelijk faseveranderingen kunnen doormaken waarbij een voorheen stabiel systeem snel, en soms onherroepelijk, verandert in een chaotische. Wetenschappers hebben al vastgesteld hoe dit kan gebeuren met betrekking tot fenomenen zoals klimaatomslagpunten (waar klimaatverandering zichzelf in stand houdt, in plaats van simpelweg "door de mens gemaakt" te zijn), ineenstorting van het ecosysteem (waarbij het verlies van een paar belangrijke soorten kan leiden tot het verdwijnen van hele ecosystemen), en hyperinflatie (waarin voorheen stabiele economische instellingen niet meer functioneren en geld zijn waarde verliest).

Een ander ding dat we van deze gebeurtenissen in het verleden leren, is dat er geen natuurwet is die verhindert dat dergelijke faseveranderingen mondiaal of catastrofaal van aard worden. Als het ver genoeg wordt geduwd, mondiale systemen kunnen klaarblijkelijk ineenstorten tot een dodelijke spiraal, waarbij de schade aan één soort, ecosysteem of milieuproces veroorzaakt problemen voor anderen, het creëren van positieve feedback die verandering versnelt en zelfvoorzienend maakt.

Inderdaad, terwijl de populaire "Gaia-hypothese" suggereert dat mondiale systemen werken om de algehele stabiliteit van onze planeet te bevorderen, er is geen sluitend bewijs dat de biosfeer zich aanpast aan veranderingen om de voortzetting van het complexe leven te ondersteunen. Inderdaad, onlangs werd gesuggereerd dat een van de redenen waarom het leven op andere planeten zeldzaam kan zijn, is dat de opkomst ervan planetaire systemen vaak wegduwt van de voorwaarden die nodig zijn voor hun voortbestaan. Het is niet onmogelijk dat dit op aarde nog kan gebeuren.

Ook de systemen die we zelf hebben ontworpen mogen in dit opzicht niet minder kwetsbaar zijn. Inderdaad, veel van onze instellingen hebben laten zien dat ze zich bijna helemaal geen zorgen maken over het menselijk welzijn; zolang ze de belangen van winstmaximalisatie op korte termijn kunnen dienen, kiezersopkomst en andere, uiteindelijk nutteloos, doelen.

Diepgaande verandering. Krediet:FloridaStock/Shutterstock

Nog, het is misschien niet allemaal slecht nieuws voor de mensheid. Sommige theoretici suggereren dat de catastrofale effecten van een massale uitsterving de neiging hebben om de zeer aangepaste specialisten van het tijdperk weg te vagen, en laat flexibelere generalisten toe om te overleven en uiteindelijk tot nieuwe vormen te floreren. Dus misschien kunnen we troost putten uit het feit dat mensen hebben laten zien dat ze de ultieme generalisten zijn, aanpassen om te overleven, hoewel niet altijd gedijen, in elke habitat op aarde, en zelfs in de ruimte.

Maar we moeten ook nadenken over het feit dat de meeste van deze flexibiliteit niet voortkomt uit onze biologie, maar uit de technologieën die we hebben gecreëerd. Dit zijn niet alleen de technologieën die ons ertoe brengen om wereldwijde systemen zo ver te duwen als we hebben, maar in hun complexiteit en verfijning raken ze snel buiten het bereik van het menselijk begrip. Inderdaad, het vereist nu enorme individuele kennis om ze te gebruiken en te onderhouden, waardoor ieder van ons, individueel, precies het soort aangepaste specialisten dat het meest kwetsbaar is in een massale uitstervingsgebeurtenis - iets dat misschien niet zo goed nieuws is.

Simon Baard, Senior onderzoeksmedewerker, Centrum voor de Studie van Existentieel Risico, Universiteit van Cambridge ; Lauren Holt, Onderzoeksmedewerker, Centrum voor de Studie van Existentieel Risico, Universiteit van Cambridge , en Paul Upchurch, hoogleraar paleobiologie, UCL

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.