Onderzoekers in Japan, de VS en China zeggen dat ze meer concreet bewijs hebben gevonden voor de vulkanische oorzaak van de grootste massale uitsterving van het leven. Hun onderzoek keek naar twee discrete uitbarstingsgebeurtenissen:een die voorheen onbekend was voor onderzoekers, en de andere die ertoe leidde dat grote delen van het land- en zeeleven uitstierven.

Er zijn vijf massale uitstervingen geweest sinds de uiteenlopende evolutie van vroege dieren 450-600 miljoen jaar geleden. De derde was de grootste en werd vermoedelijk veroorzaakt door de uitbarsting van de Siberische vallen - een groot gebied van vulkanisch gesteente dat bekend staat als een grote stollingsprovincie. Maar de correlatie tussen de uitbarsting en massa-extinctie is nog niet opgehelderd.

Sedimentaire kwikverrijkingen, proxies voor massale vulkanische gebeurtenissen, zijn ontdekt in tientallen sedimentaire gesteenten vanaf het einde van het Perm. Deze rotsen zijn gevonden in het binnenland, in ondiepe zeeën en centrale oceanen, maar er blijft onzekerheid over hun interpretatie. Kwik kan afkomstig zijn van zowel directe atmosferische depositie als gevolg van vulkanische emissies en rivierinputs van de oxidatie van organisch materiaal op het land wanneer verwoesting van land/planten - aangeduid als terrestrische ecologische verstoring - optreedt.

De grootste massa-extinctie vond plaats aan het einde van het Perm - ongeveer 252 miljoen jaar geleden. Deze massale uitsterving werd gekenmerkt door de overgang van de divergentie van de Paleozoïcum reptielen en zeedieren zoals brachiopoden en trilobieten naar Mesozoïcum dinosaurussen en zeedieren zoals weekdieren. Ongeveer 90% van de soorten verdween aan het einde van het Perm.

Huidig ​​emeritus hoogleraar aan de Tohoku University, Kunio Kaiho leidde een team dat mogelijke oorzaken van de grootste massa-extinctie onderzocht. Ze namen sedimentair gesteentemonsters van twee plaatsen - Zuid-China en Italië - en analyseerden de organische moleculen en kwik (Hg) erin. Ze vonden twee discrete coroneen-Hg-verrijkingen die samenvielen met de eerste terrestrische ecologische verstoring en de daaropvolgende massale uitsterving in beide gebieden.

"We denken dat dit het product is van grote vulkaanuitbarstingen omdat de coroneenafwijking werd gevormd door abnormaal hoge temperatuurverbranding, "zegt professor Kaiho. "Hoge temperatuur magma of asteroïde/komeetinslagen kunnen zo'n coroneenverrijking veroorzaken.

Van het vulkanische aspect, dit zou kunnen zijn gebeurd vanwege de verbranding bij hogere temperatuur van levend en fossiel organisch materiaal uit lavastromen en horizontaal binnengedrongen magma (dorpel) in de sedimentaire kolen en olie. De verschillende grootte van de twee coroneen-kwikverrijkingen toont aan dat het terrestrische ecosysteem werd verstoord door kleinere wereldwijde milieuveranderingen dan het mariene ecosysteem. De duur tussen de twee vulkanische gebeurtenissen is tienduizenden jaren."

Enorme vulkaanuitbarstingen kunnen zwavelzuuraërosolen in de stratosfeer en koolstofdioxide in de atmosfeer produceren, die wereldwijde klimaatveranderingen veroorzaakt. Aangenomen wordt dat deze snelle klimaatverandering de oorzaak is van het verlies van land- en zeedieren, zoals te zien is in figuur 1.

Coroneen is een sterk gecondenseerde polycyclische aromatische koolwaterstof met zes ringen, die aanzienlijk meer energie vereist om te vormen in vergelijking met kleinere PAK's. Daarom, vulkanische verbranding bij hoge temperatuur kan de coroneenverrijkingen veroorzaken. Dit betekent dat bij hoge temperatuur verbranding van koolwaterstoffen in de sedimentaire gesteenten door laterale indringing van magma gevormd CO ₂ en CH4 veroorzaakt hoge druk en uitbarsting om de opwarming van de aarde en de massale uitsterving te veroorzaken. De coroneen-kwikconcentratie bewees in de eerste plaats dat de verbranding van vulkanische koolwaterstoffen heeft bijgedragen aan het uitsterven door de opwarming van de aarde.

Kaiho's team bestudeert nu andere massale uitstervingen in de hoop de oorzaak en processen erachter beter te begrijpen.