De aarde heeft in de loop van haar geschiedenis verschillende massale uitstervingen gekend. Een van de belangrijkste vond 250 miljoen jaar geleden plaats op de Perm-Trias-grens. Meer dan 95 procent van de mariene soorten verdween en, tot nu toe, wetenschappers hebben dit uitsterven in verband gebracht met een aanzienlijke temperatuurstijging. Maar onderzoekers van de Universiteit van Genève (UNIGE), Zwitserland, werken samen met de Universiteit van Zürich, ontdekte dat dit uitsterven plaatsvond tijdens een korte ijstijd die voorafging aan de opwarming van de aarde. Het is de eerste keer dat de verschillende stadia van een massale uitsterving nauwkeurig zijn begrepen en dat wetenschappers de grote rol hebben kunnen inschatten die vulkanische explosies in deze klimaatprocessen spelen. Dit onderzoek, die kan worden ingelezen Wetenschappelijke rapporten , trekt de wetenschappelijke theorieën over deze verschijnselen volledig in twijfel, gebaseerd op de toename van CO2 in de atmosfeer, en maakt de weg vrij voor een nieuwe visie op de klimaatgeschiedenis van de aarde.

Teams van onderzoekers onder leiding van professor Urs Schaltegger van het Departement Aard- en Milieuwetenschappen van de Faculteit Wetenschappen van de UNIGE en door Hugo Bucher, van de Universiteit van Zürich, werken al vele jaren aan absolute dating. Ze werken aan het bepalen van de ouderdom van mineralen in vulkanische as, die een nauwkeurige en gedetailleerde chronologie van de klimaatevolutie van de aarde vaststelt. Ze raakten geïnteresseerd in de Perm-Trias grens, 250 miljoen jaar geleden, waarin een van de grootste massa-extincties ooit plaatsvond, verantwoordelijk voor het verlies van 95% van de mariene soorten. Hoe is dit gebeurd? hoe lang is de mariene biodiversiteit op een zeer laag niveau gebleven?

Een techniek gebaseerd op het radioactieve verval van uranium

Onderzoekers werkten aan sedimentlagen in het Nanpanjiang-bekken in het zuiden van China. Ze hebben de bijzonderheid dat ze buitengewoon goed bewaard zijn gebleven, waardoor een nauwkeurige studie van de biodiversiteit en de klimaatgeschiedenis van het Perm en het Trias mogelijk was. "We hebben verschillende dwarsdoorsneden gemaakt van honderden meters bekkensedimenten en we hebben de exacte posities van asbedden in deze mariene sedimenten bepaald, " legde Björn Baresel uit, eerste auteur van de studie. Vervolgens pasten ze een precieze dateringstechniek toe op basis van natuurlijk radioactief verval van uranium, zoals Urs Schaltgger eraan toevoegde:"In de sedimentaire dwarsdoorsneden, we hebben lagen vulkanische as gevonden die het mineraal zirkoon bevatten waarin uranium is verwerkt. Het heeft de specificiteit dat het in de loop van de tijd met een bekende snelheid in lood vervalt. Dit is waarom, door de concentraties van uranium en lood te meten, het was voor ons mogelijk om een ​​sedimentlaag te dateren met een nauwkeurigheid van 35, 000 jaar, die al vrij nauwkeurig is voor perioden van meer dan 250 miljoen jaar."
IJs is verantwoordelijk voor massale uitsterving

Door de verschillende sedimentlagen te dateren, onderzoekers realiseerden zich dat de massale uitsterving van de Perm-Trias-grens wordt weergegeven door een gat in sedimentatie, wat overeenkomt met een periode waarin het zeewaterpeil daalde. De enige verklaring voor dit fenomeen is dat er ijs was, waarin water werd opgeslagen, en dat deze ijstijd die 80 duurde, 000 jaar was voldoende om een ​​groot deel van het zeeleven uit te roeien. Wetenschappers van de UNIGE verklaren de wereldwijde temperatuurdaling door een stratosferische injectie van grote hoeveelheden zwaveldioxide, waardoor de intensiteit van de zonnestraling die het aardoppervlak bereikt, wordt verminderd. "We hebben daarom bewijs dat de soort verdween tijdens een ijstijd veroorzaakt door de activiteit van het eerste vulkanisme in de Siberische vallen, " voegde Urs Schaltegger toe. Deze ijstijd werd gevolgd door de vorming van kalksteenafzettingen door bacteriën, markeert de terugkeer van het leven op aarde bij meer gematigde temperaturen. De periode van intense klimaatopwarming, gerelateerd aan de plaatsing van grote hoeveelheden basalt van de Siberische vallen en waarvan we eerder dachten dat het verantwoordelijk was voor het uitsterven van mariene soorten, in feite gebeurde 500, 000 jaar na de Perm-Trias grens.

Dit onderzoek laat daarom zien dat klimaatopwarming niet de enige verklaring is voor wereldwijde ecologische rampen in het verleden op aarde:het is belangrijk om oude mariene sedimenten te blijven analyseren om een ​​dieper inzicht te krijgen in het klimaatsysteem van de aarde.