Dramatische dalingen in oceanische zuurstof, die massale uitsterving van het zeeleven veroorzaken, natuurlijk einde komen - maar het duurt ongeveer een miljoen jaar.

De uitputting van zuurstof in de oceanen staat bekend als "anoxie", en wetenschappers van de Universiteit van Exeter hebben onderzocht hoe perioden van zuurstofgebrek eindigen.

Ze ontdekten dat de daling van zuurstof ervoor zorgt dat meer organische koolstof wordt begraven in sediment op de oceaanbodem, uiteindelijk leidend tot stijgende zuurstof in de atmosfeer die uiteindelijk de oceaan opnieuw van zuurstof voorziet.

Wetenschappers geloven dat de moderne oceaan "aan de rand van zuurstofloosheid" staat - en de onderzoekers van Exeter zeggen dat het "van cruciaal belang" is om de koolstofemissies te beperken om dit te voorkomen.

"Als je eenmaal betrokken bent bij een grote gebeurtenis zoals anoxie, het duurt lang voordat het systeem van de aarde weer in evenwicht is, " zei hoofdonderzoeker Sarah Baker, een geograaf aan de Universiteit van Exeter.

"Dit toont het cruciale belang aan van het beperken van verstoring van de koolstofcyclus om het aardsysteem te reguleren en binnen bewoonbare grenzen te houden."

De onderzoekers, waaronder ook professor Stephen Hesselbo van de Camborne School of Mines, bestudeerde de Toarcian Oceanic Anoxic Event, die 183 miljoen jaar geleden plaatsvond en werd gekenmerkt door een grote verstoring van de wereldwijde koolstofcyclus, uitgeputte zuurstof in de oceanen van de aarde en massale uitsterving van het zeeleven.

Numerieke modellen voorspelden dat een grotere begraving van organische koolstof - als gevolg van minder ontbinding en meer productiviteit van planten en zee in de warmere, koolstofrijke omgeving - zou een stijging van zuurstof in de lucht moeten veroorzaken, waardoor het einde van een anoxische gebeurtenis na een miljoen jaar.

Om de theorie te testen, de wetenschappers onderzochten fossiele houtskoolmonsters om bewijs van bosbranden te zien - aangezien dergelijke branden vaker voorkomen in zuurstofrijke tijden.

Ze ontdekten dat een periode van verhoogde natuurbrandactiviteit een miljoen jaar na het begin van de anoxische gebeurtenis begon, en duurde ongeveer 800, 000 jaar.

"We stellen dat deze grote toename van de brandactiviteit voornamelijk werd veroorzaakt door een toename van zuurstof in de lucht, " zei Bakker.

"Onze studie levert het eerste op fossielen gebaseerde bewijs dat een dergelijke verandering in het zuurstofgehalte in de lucht zich zou kunnen voordoen in een periode van een miljoen jaar."

De toename van vuuractiviteit heeft mogelijk ook geholpen om een ​​einde te maken aan anoxie in de oceaan door de hoeveelheid planten op het land te verbranden en te verminderen.

Dit komt omdat planten kunnen helpen bij het eroderen van rotsen op het land die voedingsstoffen bevatten die nodig zijn voor het leven in zee - dus met minder planten, er zijn minder voedingsstoffen beschikbaar om naar de zee te worden vervoerd en te worden gebruikt om het zeeleven in de oceanen te ondersteunen.

Minder zeeleven - dat zuurstof zou gebruiken om te ademen - zou betekenen dat er minder zuurstof in de oceanen wordt gebruikt, en zou daarom de oceanen kunnen helpen een hoger zuurstofgehalte op te bouwen, anoxie eindigen.

Het kan daarom essentieel zijn om de natuurlijke werking van natuurbrandactiviteit te behouden om het aardsysteem op de lange termijn te helpen reguleren, zeggen de onderzoekers.

De houtskoolsedimenttesten werden uitgevoerd in Mochras in Wales en Peniche, Portugal.

De krant, gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie , is getiteld:"Houtskool bewijs dat stijgende zuurstof in de lucht een einde maakte aan de vroege Jura-oceaan-anoxie."