Een nieuwe studie onder leiding van Yale University bevestigt een lang gekoesterde theorie over de laatste grote massale uitstervingsgebeurtenis in de geschiedenis en hoe deze de oceanen van de aarde beïnvloedde. De bevindingen kunnen ook vragen beantwoorden over hoe het leven in zee zich uiteindelijk herstelde.

De onderzoekers zeggen dat dit het eerste directe bewijs is dat het uitsterven van het Krijt-Paleogeen 66 miljoen jaar geleden samenviel met een scherpe daling van de pH-waarden van de oceanen - wat wijst op een stijging van de zuurgraad van de oceaan.

De studie verschijnt in de online editie van het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences .

Het Krijt-Paleogeen afsterven, ook bekend als de K-Pg massa-extinctie, vond plaats toen een meteoor aan het einde van het Krijt de aarde insloeg. De impact en de gevolgen ervan hebben ongeveer 75% van de dier- en plantensoorten op de planeet gedood, inclusief hele groepen zoals de niet-aviaire dinosaurussen en ammonieten.

"Voor jaren, mensen suggereerden dat er een afname van de pH van de oceaan zou zijn geweest omdat de meteoorinslag zwavelrijke rotsen raakte en het wegregenen van zwavelzuur veroorzaakte, maar tot nu toe had niemand direct bewijs om aan te tonen dat dit gebeurde, " zei hoofdauteur Michael Henehan, een voormalige Yale-wetenschapper die nu bij GFZ German Research Center for Geosciences in Potsdam werkt, Duitsland.

Het bleek dat ze alleen maar naar de foraminiferen hoefden te kijken.

Foraminiferen zijn klein plankton dat een calcietschelp laat groeien en een verbazingwekkend compleet fossielenbestand heeft dat honderden miljoenen jaren teruggaat. Analyse van de chemische samenstelling van foraminiferenfossielen van vroeger, gedurende, en na de K-Pg-gebeurtenis een schat aan gegevens opgeleverd over veranderingen in het mariene milieu in de loop van de tijd. specifiek, metingen van boorisotopen in deze schelpen stelden de Yale-wetenschappers in staat om veranderingen in de zuurgraad van de oceaan te detecteren.

Eerder K-Pg-onderzoek had aangetoond dat sommige mariene calcifiers - diersoorten die schelpen en skeletten ontwikkelen van calciumcarbonaat - onevenredig werden weggevaagd door de massale uitsterving. De nieuwe studie suggereert dat een hogere zuurgraad van de oceaan (lagere pH) mogelijk heeft verhinderd dat deze calcifiers hun schelpen hebben gemaakt. Dit was belangrijk, onderzoekers merken op, omdat deze calcifiers een belangrijk onderdeel vormden van de eerste trede in de oceaanvoedselketen, ondersteuning van de rest van het ecosysteem.

"De verzuring van de oceaan die we waarnemen, zou gemakkelijk de oorzaak kunnen zijn van massale uitsterving in het mariene rijk, " zei senior auteur Pincelli Hull, assistent-professor geologie en geofysica aan de Yale.

In de tussentijd, de boorisotoopanalyse en modelleringstechnieken van het team hebben mogelijk enkele concurrerende theorieën en raadselachtige feiten met betrekking tot het leven in de oceaan na de K-Pg-gebeurtenis met elkaar verzoend.

Waarom, bijvoorbeeld, zijn koolstofisotoopsignaturen (geanalyseerd van diepzeekernmonsters) onmiddellijk na de K-Pg-asteroïde-impact identiek in fossiel materiaal van de zeebodem en het oppervlaktewater, wanneer normale koolstofcycli in oceanen tot verschillende handtekeningen zouden moeten leiden?

een theorie, de "Strangelove Ocean"-theorie, betoogde dat voor een tijd na K-Pg, de oceaan was in wezen dood en de normale koolstofcyclus stopte gewoon. Het probleem met de "Strangelove Ocean, "volgens sommige onderzoekers, is dat veel organismen op de zeebodem die afhankelijk zijn van voedsel dat van het oceaanoppervlak zinkt, ongedeerd doorgingen tijdens de K-Pg-gebeurtenis - een onwaarschijnlijke gebeurtenis in een dode oceaan. Een andere populaire theorie, genaamd de "Levende Oceaan, " suggereerde dat K-Pg grotere planktonsoorten doodde, het verstoren van de koolstofkringloop door het moeilijker te maken voor organische stof om naar de diepzee te zinken, maar zorgde ervoor dat een deel van het zeeleven kon overleven.

De nieuwe studie deelt het verschil. Er staat dat de oceanen een grote, aanvankelijk verlies aan productiviteit van soorten - met maar liefst 50% - gevolgd door een overgangsperiode waarin het zeeleven zich begon te herstellen.

"Op een manier, we hebben beide scenario's van 'Strangelove' en 'Living Ocean' met elkaar verzoend, ' zei Henehan. 'Beiden hadden gedeeltelijk gelijk; ze gebeurden gewoon in volgorde."

De nieuwe studie heeft mogelijk ook een vraag opgelost over de pH-waarden van de oceaan in de aanloop naar K-Pg. Sommige onderzoekers hebben getheoretiseerd dat vulkaanuitbarstingen die honderdduizenden jaren voor K-Pg begonnen, de aarde geleidelijk meer vatbaar hadden gemaakt voor een massale uitstervingsgebeurtenis. Dit zou tot uiting moeten komen in een gestage daling van de pH-waarden van de oceaan tot aan het uitsterven.

"Wat we kunnen laten zien, is dat er geen echt signaal is van een geleidelijke pH-daling in de oceaan in de aanloop naar K-Pg, " Zei Henehan. "Onze resultaten ondersteunen geen enkele belangrijke rol voor vulkanische activiteit bij het voorbereiden van de wereld op uitsterven."

Een uitloper van de studie kan zijn vermogen zijn om de vroege atmosfeer en het klimaat van de aarde te helpen begrijpen. De boorisotopen van foraminiferen in deze studie zijn een uitstekende proxy voor het schatten van koolstofdioxideniveaus in het geologische verleden, zeiden de auteurs.