Tweehonderdtweeënvijftig miljoen jaar geleden, een groot deel van het leven op planeet Aarde stierf.

In een gebeurtenis die het einde van de Perm-periode markeerde, meer dan 96 procent van de mariene soorten op aarde en 70 procent van het aardse leven stierf plotseling uit. Het was de grootste uitsterving in de geschiedenis van de aarde.

Nu hebben onderzoekers van de Florida State University ontdekt dat het uitsterven samenviel met een plotselinge piek en daaropvolgende daling van het zuurstofgehalte van de oceaan. Hun bevindingen werden gepubliceerd in Natuur Geowetenschappen .

"Er is eerder werk gedaan dat laat zien dat de omgeving minder zuurstofrijk wordt, wat leidt tot het uitsterven, maar het is verondersteld als een geleidelijke verandering, "Zei hoofdauteur en FSU-afgestudeerd onderzoeksassistent Sean Newby. "We waren verrast om te zien dat deze zeer snelle oxygenatie-gebeurtenis samenviel met het begin van het uitsterven en vervolgens een terugkeer naar verminderende omstandigheden."

Wetenschappers hebben eerder een geleidelijke afname van zuurstof gezien tijdens dit uitsterven, maar de snelle zuurstoftoename aan het begin van het uitsterven was een nieuwe bevinding. De onderzoekers denken dat de oxygenatie plaatsvond over een paar tienduizenden jaren, een zeer korte periode op de schaal van de miljoenen jaren van de geologische geschiedenis van de aarde.

"Voor het geologische record, dat is praktisch onmiddellijk, ' zei Newby. 'En dan kun je dat natuurlijk vergelijken met modern, door de mens veroorzaakte klimaatverandering, waar we enorme, snelle veranderingen in een fractie van de tijd in vergelijking met deze massale uitsterving."

De exacte oorzaak van deze piek in zuurstofvoorziening in de oceaan is onbekend. maar de onderzoekers veronderstelden dat de voortdurende uitbarsting van ten minste enkele honderdduizenden jaren van een enorm vulkanisch gebied leidde tot een korte afkoeling en de plotselinge stijging van de zuurstofvoorziening in de zee en de daaropvolgende crash.

Hoewel de oude zuurstofniveaus in de zee voorafgaand aan de piek een neerwaartse trend vertoonden en daarna laag bleven, het is de geologisch snelle verschuiving heen en weer en het langdurige zuurstoftekort dat schadelijker voor het leven leek te zijn dan de geleidelijke afname. De kooldioxide die vrijkwam tijdens die vulkaanuitbarsting zorgde ervoor dat de atmosfeer van de aarde opwarmde, die de zuurstof in de oceanen verlaagde en ervoor zorgde dat de oceanen miljoenen jaren relatief onherbergzaam werden.

Het is onmogelijk om oude mariene of atmosferische zuurstofniveaus rechtstreeks te meten, dus het onderzoeksteam mat in plaats daarvan thalliumisotopen, die indirect informatie opleverde om de zuurstofniveaus van de zee uit het verleden te begrijpen.

De onderzoekers zijn van plan om andere oude uitstervingen te bestuderen om te zien of soortgelijke dramatische schommelingen in zuurstof samenvielen met een van die massale uitstervingen. wat moderne implicaties zou kunnen hebben, aangezien klimaatverandering en verhoogde afvoer van nutriënten de hoeveelheid zuurstof in onze huidige oceaan verminderen.

"Het is niet alleen het verlies van zuurstof in de moderne oceaan, " zei Jeremy Owens, een universitair hoofddocent bij de afdeling Aarde, Ocean and Atmospheric Science en paper-co-auteur. "Het verlies van zuurstof is belangrijk omdat de organismen die nu leven zijn aangepast voor hoge zuurstof, maar als je weinig zuurstof hebt, zijn er ook veel organismen die zich kunnen aanpassen. Elke snelle fluctuatie in beide richtingen zal een impact hebben."

Onderzoekers van de Florida State University, Western Carolina University en de University of Cincinnati hebben bijgedragen aan dit werk.