Onderzoekers zeggen dat kwik begraven in oude rotsen het sterkste bewijs levert dat vulkanen de grootste massale uitsterving in de geschiedenis van de aarde hebben veroorzaakt.

Het uitsterven 252 miljoen jaar geleden was zo dramatisch en wijdverbreid dat wetenschappers het 'de Grote Sterven' noemen. De catastrofe doodde meer dan 95 procent van het leven op aarde in de loop van honderdduizenden jaren.

Paleontologen van de Universiteit van Cincinnati en de China University of Geosciences zeiden dat ze een piek in kwik in het geologische record hebben gevonden op bijna een dozijn locaties over de hele wereld. wat overtuigend bewijs levert dat vulkaanuitbarstingen de oorzaak waren van deze wereldwijde ramp.

De studie werd deze maand gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie .

De uitbarstingen ontstaken enorme afzettingen van steenkool, waarbij kwikdamp hoog in de atmosfeer vrijkomt. Eventueel, het regende in het zeesediment rond de planeet, het creëren van een elementaire handtekening van een catastrofe die het tijdperk van dinosaurussen zou inluiden.

"Vulkanische activiteiten, inclusief de uitstoot van vulkanische gassen en de verbranding van organisch materiaal, bracht overvloedig kwik naar het aardoppervlak, " zei hoofdauteur Jun Shen, een universitair hoofddocent aan de China University of Geosciences.

De massale uitsterving vond plaats op wat wetenschappers de Perm-Trias-grens noemen. De massale uitsterving doodde een groot deel van het land- en zeeleven vóór de opkomst van dinosaurussen. Sommige waren op zichzelf al prehistorische monsters, zoals de woeste gorgonopsiden die eruitzagen als een kruising tussen een sabeltandtijger en een Komodovaraan.

De uitbarstingen vonden plaats in een vulkanisch systeem genaamd de Siberische vallen in wat nu centraal Rusland is. Veel van de uitbarstingen vonden niet plaats in kegelvormige vulkanen, maar door gapende spleten in de grond. De uitbarstingen waren frequent en langdurig en hun woede overspande een periode van honderdduizenden jaren.

"Typisch, als je grote, explosieve vulkaanuitbarstingen, er komt veel kwik vrij in de atmosfeer, " zei Thomas Algeo, een professor in de geologie aan het McMicken College of Arts and Sciences van de UC.

"Kwik is een relatief nieuwe indicator voor onderzoekers. Het is een hot topic geworden voor het onderzoeken van vulkanische invloeden op grote gebeurtenissen in de geschiedenis van de aarde, ' zei Algeo.

Onderzoekers gebruiken de scherpe gefossiliseerde tanden van lamprei-achtige wezens genaamd conodonts om de rots te dateren waarin het kwik werd afgezet. Net als de meeste andere wezens op de planeet, conodonts werden gedecimeerd door de catastrofe.

De uitbarstingen stuwden in deze lange periode maar liefst 3 miljoen kubieke kilometer as hoog de lucht in. Om dat in perspectief te plaatsen, de uitbarsting van Mount St. Helens in Washington in 1980 stuurde slechts 1 kubieke kilometer as de atmosfeer in, ook al viel er as op de voorruiten van auto's zo ver weg als Oklahoma.

In feite, Algeo zei, de uitbarstingen van de Siberische vallen spuwden zoveel materiaal in de lucht, met name broeikasgassen, dat het de planeet met gemiddeld ongeveer 10 graden Celsius opwarmde.

Het opwarmende klimaat zou waarschijnlijk een van de grootste boosdoeners zijn geweest bij de massale uitsterving, hij zei. Maar zure regen zou veel watermassa's hebben bedorven en de zuurgraad van de oceanen wereldwijd hebben doen toenemen. En het warmere water zou meer dode zones hebben gehad door een gebrek aan opgeloste zuurstof.

"We blijven vaak achter ons hoofd krabben over wat precies het schadelijkst was. Wezens die waren aangepast aan koudere omgevingen zouden pech hebben gehad, "Zei Algeo. "Dus mijn gok is dat temperatuurverandering de grootste moordenaar zou zijn. De effecten zouden verergeren door verzuring en andere giftige stoffen in het milieu."

Uitrekken over een langere periode, uitbarsting na uitbarsting verhinderde dat de voedselketen van de aarde zich herstelde.

"Het is niet per se de intensiteit, maar de duur die ertoe doet, "Zei Algeo. "Hoe langer dit duurde, hoe meer druk er op het milieu kwam te staan."

Hetzelfde, de aarde herstelde traag van de ramp omdat de aanhoudende verstoringen de biodiversiteit bleven wegvagen, hij zei.

De aarde is getuige geweest van vijf bekende massale uitstervingen gedurende haar 4,5 miljard jaar.

Wetenschappers gebruikten een ander elementair kenmerk - iridium - om de waarschijnlijke oorzaak van de wereldwijde massale uitsterving vast te stellen die 65 miljoen jaar geleden de dinosauriërs heeft uitgeroeid. Ze geloven dat een enorme meteoor ingeslagen is in wat nu Mexico is.

De resulterende pluim van oververhitte aarde die in de atmosfeer werd geblazen, regende materiaal neer dat iridium bevatte dat in de geologische archieven over de hele wereld wordt gevonden.

Shen zei dat de kwiksignatuur overtuigend bewijs levert dat de uitbarstingen van de Siberische vallen verantwoordelijk waren voor de catastrofe. Nu proberen onderzoekers de omvang van de uitbarstingen vast te stellen en welke milieueffecten in het bijzonder het meest verantwoordelijk waren voor de massale afsterving, vooral voor landdieren en planten.

Shen zei dat het uitsterven van het Perm licht kan werpen op hoe de opwarming van de aarde vandaag kan leiden tot de volgende massale uitsterving. Als de opwarming van de aarde, inderdaad, was verantwoordelijk voor het uitsterven van het Perm, wat voorspelt de opwarming van vandaag voor mensen en dieren in het wild?

"Het vrijkomen van koolstof in de atmosfeer door mensen is vergelijkbaar met de situatie in het Laat-Perm, waar overvloedige koolstof vrijkwam door de Siberische uitbarstingen, ' zei Sheen.

Algeo zei dat het zorgwekkend is.

"Een meerderheid van biologen gelooft dat we aan de vooravond staan ​​van een nieuwe massale uitsterving - de zesde grote. Ik deel die mening, te, "Zei Algeo. "Wat we moeten leren, is dat dit een serieuze zaak is die de menselijke belangen schaadt, dus we moeten eraan werken om de schade tot een minimum te beperken."

Mensen die in marginale omgevingen leven, zoals dorre woestijnen, zullen het eerst lijden. Dit zal leiden tot meer klimaatvluchtelingen over de hele wereld.

"We zullen waarschijnlijk meer hongersnood en massale migratie zien in de zwaarst getroffen plaatsen. Het is een wereldwijd probleem dat we moeten erkennen en proactief moeten aanpakken. Het is veel gemakkelijker om deze problemen aan te pakken voordat ze een crisis bereiken."