Ongeveer 260 miljoen jaar, de aarde werd gedomineerd door zoogdierachtige reptielen, therapsiden genaamd. De grootste van deze therapsiden waren de dinocephalians, een geslacht bestaande uit verschillende plantenetende en vleesetende soorten.

Toen gebeurde er iets enorms:een massale uitstervingsgebeurtenis doodde tussen 75% en 80% van alle wezens die op het land over de hele wereld leefden. Veel oceaanwezens werden ook uitgestorven. De dinocephalians werden weggevaagd.

Er zijn verschillende hypothesen naar voren gebracht over wat deze massale uitsterving had kunnen veroorzaken. Bijvoorbeeld, veel wetenschappers hebben de voorkeur gegeven aan het idee dat een vulkaanuitbarsting de oorzaak was. Er is aangetoond dat er ten tijde van het uitsterveninterval een gigantische vulkaanuitbarsting plaatsvond bij Emeishan in het zuiden van China die bijna twee miljoen jaar duurde. Het bracht ongeveer 300.000 km³ lava vrij.

Mijn collega's en ik vroegen ons af of een klimaatverandering de massale uitsterving in Zuid-Afrika heeft veroorzaakt of heeft bijgedragen. Dus onderzochten we veranderingen in het milieu tijdens het uitsterven in wat nu de westelijke en noordelijke Kaap van Zuid-Afrika is. We bestudeerden de fossiele tanden van Diictodon feliceps , een kleine herbivore therapsid die leefde vóór het uitsterven en het overleefde (zoals met veel andere dingen uit deze periode, we weten niet hoe de soort de catastrofe heeft overleefd).

Onze bevindingen suggereren dat een lokale gebeurtenis in plaats van een wereldwijde klimaatverandering de oorzaak was van de massale uitsterving in Zuid-Afrika. specifiek, wij stellen voor dat vervormingen in de Cape Fold Mountains betekenden dat er minder water beschikbaar was; soorten in de regio werden gedecimeerd.

Dit is de eerste keer dat gegevens een verband aantonen tussen de massale uitstervingsgebeurtenis en een gebeurtenis van verdroging - het proces dat optreedt wanneer een regio steeds droger wordt. Het is een klimaatverandering op de lange termijn in plaats van een seizoensvariatie. Onze bevindingen worden ondersteund door eerder werk aan sediment dat in die tijd een afname van de rivier- en stroomafvoer in het stroomgebied van de Cape Fold Mountains liet zien.

Uit deze studie blijkt dat hoewel de Emeishan-uitbarsting de massale uitstervingsgebeurtenis heeft veroorzaakt, andere, meer lokale gebeurtenissen deze mogelijk hebben versterkt.

Tanden onthullen klimaatgeheimen

Fossiele tanden bevatten verschillende atomen, zoals zuurstof of koolstof, die worden weergegeven met verschillende "vormen", isotopen genoemd. Door hun verhouding te onderzoeken, kunnen wetenschappers interpreteren hoe de vochtigheid en temperatuur veranderden toen het dier in kwestie nog leefde.

De tanden die we bestudeerden, toonden aan dat er een verdroging - een afname van de luchtvochtigheid als gevolg van watertoevoer of regenval - plaatsvond op het moment van uitsterven. Maar er was geen verandering in temperatuur. Dit suggereerde dat wereldwijde klimaatverandering niet leidde tot massale uitsterving, omdat in het geval van wereldwijde klimaatveranderingen vochtigheid en temperatuurveranderingen samengaan.

Onze focus lag op de stabiele zuurstof- en koolstofisotoopsamenstellingen in de fossiele tanden.

Verschillende factoren kunnen de verhouding tussen de verschillende isotoop van deze elementen beïnvloeden. Zo is de verhouding van zuurstofisotopen gecorreleerd met de luchttemperatuur van de omgeving; voor koolstof, de isotopenverhouding is afhankelijk van de waterbeschikbaarheid. Dit maakt het een goede proxy om de droogte van een omgeving te schatten.

Door de zuurstof- en koolstofisotoopsamenstelling in de tanden te meten, konden we de temperatuur en de droogte van de omgeving waarin het dier leefde inschatten.

Toekomstig leren

Dit soort werk is waardevol omdat het laat zien hoe lokale klimaatgebeurtenissen zoals verdroging de ecosystemen van een regio kunnen beïnvloeden. Het kan ook klimaatonderzoekers helpen om beter in te schatten hoe bepaalde delen van de planeet kunnen reageren als water schaarser wordt.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.