Meer dan tweederde van het leven op aarde stierf zo'n 252 miljoen jaar geleden uit, in de grootste massa-extinctie in de geschiedenis van de aarde.

Onderzoekers hebben lang vermoed dat vulkaanuitbarstingen de oorzaak waren van "de Grote Stervende, " zoals het einde van de geologische periode in het Perm soms wordt genoemd, maar precies hoe zoveel wezens stierven, was een beetje een mysterie.

Nu geloven wetenschappers van de Universiteit van Washington en Stanford dat hun modellen onthullen hoe zoveel dieren werden gedood, en ze zien angstaanjagende parallellen in het pad dat onze planeet vandaag bewandelt.

Modellen van de effecten van het vrijkomen van vulkanisch broeikasgas toonden aan dat de aarde dramatisch opwarmt en zuurstof uit de oceanen verdwijnt, waardoor veel zeedieren niet kunnen ademen, volgens een onderzoek dat donderdag is gepubliceerd in het peer-reviewed tijdschrift Wetenschap . Tegen de tijd dat de temperatuur piekte, ongeveer 80 procent van de zuurstof in de oceanen, gemiddeld, uitgeput was. De meeste zeedieren stierven uit.

De onderzoekers testten de resultaten van het model tegen patronen uit fossielen uit de tijd van het uitsterven en ontdekten dat ze nauw correleerden. Hoewel andere factoren, zoals oceaanverzuring, zou kunnen hebben bijgedragen aan het uitsterven van het Perm, opwarming en zuurstofverlies zijn verantwoordelijk voor het patroon van sterven, volgens het onderzoek.

Tegen het einde van deze eeuw, als de emissies in hun huidige tempo doorgaan, mensen zullen de oceaan ongeveer 20 procent zoveel hebben opgewarmd als tijdens het uitsterven, zeggen de onderzoekers. tegen 2300, dat cijfer kan oplopen tot 50 procent.

"Het ultieme, De drijvende kracht achter de verandering die leidde tot de massale uitsterving is dezelfde drijvende verandering die mensen vandaag de dag doen, die broeikasgassen in de atmosfeer injecteert, " zei Justin Penn, een UW-promovendus in oceanografie en de hoofdauteur van de studie.

Curtis Deutsch, een UW universitair hoofddocent oceanografie en een auteur van het onderzoek, zei dat als de samenleving broeikasgassen blijft pompen in ons huidige tempo, "we hebben geen reden om te denken dat het niet een soortgelijk soort uitsterven zou veroorzaken."

De aarde was 252 miljoen jaar geleden een heel andere plaats. De continenten zoals we die nu kennen, waren nog grotendeels één landmassa, genaamd Pangea, die eruitziet als een dikke letter "C" op een kaart.

Het klimaat, echter, leek nu op de aarde, en onderzoekers geloven dat dieren veel eigenschappen zouden hebben aangepast, zoals metabolisme, die vergelijkbaar waren met wezens van vandaag. Bijna elk deel van de Perm Oceaan, vóór het uitsterven, was gevuld met zeeleven.

"Minder dan 1 procent van de Perm-oceaan was een dode zone - vergelijkbaar met de huidige oceaan, ', aldus Deutsch.

De reeks vulkanische gebeurtenissen in Siberië waarvan veel wetenschappers denken dat ze de massale uitsterving hebben veroorzaakt "laat supervulkanen eruitzien als de punt van een speld, " zei Seth Burgess, een geoloog en vulkanoloog bij de United States Geological Survey.

"We hebben het over voldoende lava die op het oppervlak is uitgebarsten en in de korst is binnengedrongen om het gebied van de Verenigde Staten te bedekken dat als je van bovenaf naar de VS kijkt, misschien een kilometer diep in lava ligt, " hij zei.

burger, die onderzoek heeft gedaan naar de vulkanische gebeurtenissen in de Siberische Trap, maar niet heeft gewerkt aan het nieuwe wetenschappelijke artikel, zeiden wetenschappers dat magma dat uit de aarde opstijgt, een aantal uitstervingsveroorzakende broeikasgassen heeft uitgestoten.

In aanvulling, dorpels van magma die zich nog in de aarde bevinden, verhitten enorme steenkoolafzettingen, turf en carbonaatmineralen, onder andere, waardoor er nog meer koolstof en methaan in de atmosfeer terechtkwam.

"Zo drijf je de Perm-massa-extinctie aan, door enorme hoeveelheden magma binnen te dringen in een bassin dat rijk is aan koolstofhoudende sedimenten, " hij zei.

Het onderzoek van UW en Stanford "zet de volgende stap om uit te zoeken waarom dingen stierven aan het einde van het Perm, Burgess zei. "Het koppelt wat we denken dat er in het klimaat gebeurde met het fossielenbestand, en het doet het elegant."

Het kostte een supercomputer meer dan zes maanden om alle veranderingen te simuleren die de vulkaanuitbarstingen tijdens de Perm-periode zouden veroorzaken. De computermodellen gaan in op opmerkelijke details:ze simuleren dingen als wolken, oceaanstromingen en het mariene plantenleven - bij het beschrijven van de temperaturen en omstandigheden op aarde.

De onderzoekers wisten dat de oppervlaktetemperatuur in de tropen met ongeveer 10 graden Celsius steeg vanwege eerdere wetenschappelijke analyse van de gefossiliseerde tanden van palingachtige wezens die conodonts worden genoemd.

Om hun model uit te voeren, onderzoekers pompten vulkanische broeikasgassen in hun simulatie om de temperatuuromstandigheden aan het einde van de Perm-periode te evenaren.

Terwijl de temperaturen richting de 10 graden klommen, de oceanen van het model raakten zuurstofarm, een trend die wetenschappers evalueren in de oceanen van vandaag, te.

Om te meten hoe stijgende temperaturen en minder zuurstof de diersoorten van de Perm-periode zouden beïnvloeden, de onderzoekers gebruikten 61 moderne wezens - schaaldieren, vis, schaaldieren, koralen en haaien. De onderzoekers denken dat deze dieren een vergelijkbare temperatuur- en zuurstofgevoeligheid hebben als Perm-soorten, omdat de dieren zich hebben aangepast om in vergelijkbare klimaten te leven.

De effecten van Warming waren tweeledig op de wezens, vonden de onderzoekers. In warmere wateren, dieren hebben meer zuurstof nodig om lichaamsfuncties uit te voeren. Maar warm water kan niet zoveel opgeloste zuurstof bevatten, wat betekent dat er minder voor hen beschikbaar was.

Met andere woorden, omdat de lichamen van dieren meer zuurstof nodig hadden, het aanbod van de oceaan daalde.

In hun model de onderzoekers waren in staat om het verlies van leefgebied te kwantificeren omdat soorten te maken kregen met steeds uitdagendere oceaanomstandigheden. De stijging van de oppervlaktetemperatuur en het zuurstofverlies waren groter in gebieden verder van de evenaar. Uitsterven tarieven ook toegenomen op hogere breedtegraden.

Dieren in de tropen waren al gewend aan warmere temperaturen en lagere zuurstofniveaus voordat de vulkaanuitbarstingen het klimaat veranderden, volgens het onderzoek. Terwijl de wereld opwarmde, ze konden meebewegen met hun leefgebied.

Zeedieren die de voorkeur gaven aan koud water en hoge zuurstofniveaus deden het slechter:ze konden nergens heen.

"De hoge breedtegraden waar het koud is en de zuurstof hoog - als je een organisme bent dat dat soort omstandigheden nodig heeft om te overleven, die omstandigheden verdwijnen volledig van de aarde, ', aldus Deutsch.

In moderne oceanen, opwarming en zuurstofverlies waren ook meer uitgesproken nabij de polen, onderzoekers zeiden, nog een analogie trekkend tussen de klimaatverandering zo'n 252 miljoen jaar geleden en wat er vandaag gebeurt.

"De studie vertelt ons wat er aan het einde van de weg is als we klimaat (verandering) laten doorgaan. Hoe verder we gaan, hoe meer soorten we waarschijnlijk zullen verliezen, ' zei Deutsch. 'Dat is beangstigend. Het verlies van soorten is onomkeerbaar."

©2018 The Seattle Times
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.