Laat in de prehistorische Silurische periode, ongeveer 420 miljoen jaar geleden, een verwoestende massa-extinctie heeft 23 procent van alle zeedieren van het oppervlak van de planeet weggevaagd.

Voor jaren, wetenschappers worstelden om een ​​mechanisme te verbinden met deze massale uitsterving, een van de 10 meest dramatische ooit opgetekend in de geschiedenis van de aarde. Nutsvoorzieningen, onderzoekers van de Florida State University hebben bevestigd dat deze gebeurtenis, door wetenschappers aangeduid als het uitsterven van Lau/Kozlowskii, werd veroorzaakt door een maar al te bekende boosdoener:snelle en wijdverbreide uitputting van zuurstof in de mondiale oceanen.

hun studie, vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Geologie , lost een al lang bestaand paleoklimaatmysterie op, en roept dringende zorgen op over het rampzalige lot dat onze moderne oceanen zou kunnen overkomen als gevestigde trends van deoxygenatie aanhouden en versnellen.

In tegenstelling tot andere beroemde massa-extincties die netjes kunnen worden gekoppeld aan discrete, apocalyptische calamiteiten zoals meteoorinslagen of vulkaanuitbarstingen, er was geen bekend, spectaculair destructieve gebeurtenis die verantwoordelijk is voor het uitsterven van Lau/Kozlowskii.

"Dit maakt het een van de weinige uitstervingsgebeurtenissen die vergelijkbaar is met de grootschalige achteruitgang van de biodiversiteit die momenteel plaatsvindt, en een waardevol venster op toekomstige klimaatscenario's, " zei co-auteur van de studie Seth Young, een assistent-professor bij de afdeling Aarde, Oceaan en Atmosferische Wetenschap.

Wetenschappers zijn zich al lang bewust van het uitsterven van Lau/Kozlowskii, evenals een gerelateerde verstoring van de koolstofcyclus van de aarde, waarbij het begraven van enorme hoeveelheden organisch materiaal aanzienlijke klimaat- en milieuveranderingen veroorzaakte. Maar het verband en de timing tussen deze twee geassocieerde gebeurtenissen - het uitsterven ging meer dan honderdduizend jaar vooraf aan de verstoring van de koolstofcyclus - bleef hardnekkig ondoorzichtig.

"Het is nooit duidelijk begrepen hoe deze timing van gebeurtenissen kan worden gekoppeld aan een klimaatverstoring, of dat er direct bewijs was dat wijdverbreide zuurstofarme omstandigheden aan het uitsterven werden gekoppeld, " zei FSU-promovendus Chelsie Bowman, die de studie leidde.

Om deze moeilijke zaak te kraken, het team hanteerde een baanbrekende onderzoeksstrategie.

Met behulp van geavanceerde geochemische methoden, waaronder thalliumisotoop, mangaan concentratie, en zwavelisotoopmetingen van belangrijke locaties in Letland en Zweden, de FSU-wetenschappers waren in staat om een ​​tijdlijn van oceaandeoxygenatie te reconstrueren met betrekking tot het uitsterven van Lau/Kozlowskii en de daaropvolgende veranderingen in de wereldwijde koolstofcyclus.

De nieuwe en verrassende bevindingen van het team bevestigden hun oorspronkelijke hypothese dat het uitstervenrecord mogelijk wordt veroorzaakt door een afname van de zuurstofvoorziening van de oceaan. Hun multiproxy-metingen legden een duidelijk verband tussen de gestage kruip van zuurstofarme wateren en de stapsgewijze aard van de uitstervingsgebeurtenis - het begin in gemeenschappen van diepwaterorganismen en uiteindelijke verspreiding naar ondiepwaterorganismen.

Uit hun onderzoek bleek ook dat het uitsterven waarschijnlijk gedeeltelijk werd veroorzaakt door de toename van sulfidische oceaanomstandigheden.

"Voor de eerste keer, dit onderzoek biedt een mechanisme om de waargenomen stapsgewijze uitstervingsgebeurtenis aan te sturen, die voor het eerst samenviel met deoxygenatie van de oceaan en werd gevolgd door ernstigere en giftigere oceaanomstandigheden met sulfide in de waterkolom, ' zei Boeman.

Met de zuurstofarme oceanen van het uitsterven van Lau/Kozlowskii als een zenuwslopende voorloper van de steeds meer zuurstofarme wateren die tegenwoordig over de hele wereld worden waargenomen, studie co-auteur Jeremy Owens, een assistent-professor bij de afdeling Aarde, Oceaan en Atmosferische Wetenschap, zei dat er nog belangrijke lessen kunnen worden getrokken uit ecologische crises uit het verre verleden.

"Dit werk levert nog een bewijs dat de initiële deoxygenatie in oude oceanen samenvalt met het begin van uitstervingsgebeurtenissen, " zei hij. "Dit is belangrijk omdat onze observaties van de moderne oceaan suggereren dat er een significante wijdverbreide deoxygenatie is die grotere spanningen kan veroorzaken bij organismen die zuurstof nodig hebben, en kunnen de eerste stappen zijn naar een nieuwe massale uitsterving van de zee."