Mindenki tudja a dinoszauruszok kihalásáról. A legrosszabb kihalást a hőmérséklet gyors emelkedése okozta.
A Föld legsúlyosabb kihalása jóval azelőtt történt, hogy a gyilkos aszteroida becsapódott, ami megsemmisítette a dinoszauruszokat. Körülbelül 252 mya történt, és a Perm-időszak végének jelölte. A kipusztulást a permi-triász kihalási eseménynek, a permi végső kihalásnak, vagy egyszerűbben „a nagy haldoklásnak” nevezik. A földi gerincesek 70% -át és az összes tengeri faj 96% -át kioltották a Nagy Halálkor.
Hogy történt? Megtörténhet?
"Ez a tanulmány rávilágít egy hasonló mechanizmusból adódó tömeges kihalásra az antropogén éghajlatváltozás során." - vezető szerző, Justin Penn, a Washingtoni Egyetem Oceanográfiai Iskolája.
A tudósok keményen dolgoztak, hogy megértsék a Föld története legrosszabb kihalásának okait. De nehéz összeállítani a bizonyítékokat valamiről, ami meghaladta a 250 mya-t. A régen lezajlott események nyomai rejtve vannak a sziklaban, és a régi szikla nagy részét alávetették. Nincs dohányzó pisztoly, mint egy hatalmas kráter. Csak apró részek és bizonyítékok vannak. Az egyik bizonyíték különösen meggyőző: a fosszilis bizonyítékok, amelyek megmutatják a kihalt tengeri fajok eloszlását, szemben azokkal, amelyek nem.
A Science közzétett új tanulmány nullára helyezi a fosszilis rekordokat, és azt mutatja, hogy a Nagy Halál mögött az éghajlatváltozás volt a bűnös. És bár az akkori éghajlatváltozást valószínűleg vulkánok okozták, a következmények egyértelműek: az éghajlatváltozás, akár a vulkánok, akár valami más okozta, katasztrofális kihalást okozhat, akár éppen olyan rossz, vagy rosszabb, mint egy aszteroida hatás.
A cikk címe: "A hőmérséklettől függő hipoxia magyarázza a permiai tengeri tömegpusztítás biogeográfiáját és súlyosságát". A fő szerző Justin Penn a Washingtoni Egyetem Okeanográfiai Iskolájáról. A tanulmányban Penn és társszerzői arra a következtetésre jutottak, hogy az óceán hőmérsékletének emelkedése és a vele járó hipoxia a Nagy Halált, és valószínűleg más kihalásokat is okozott.
"… Az éghajlatváltozás és az oxigénvesztés volt a kihalás elsődleges oka." - Justin Penn, az Oceanográfiai Iskola, a washingtoni egyetem.
Rengeteg bizonyíték mutatja, hogy az éghajlatváltozás mögött meghúzódó mechanizmus vulkánok volt. A vulkánok elsődleges hatása a felmelegedő éghajlat volt, az üvegházhatású gázok miatt, amelyeket bejuttattak a légkörbe. A vulkánok más hatással is voltak, de a felmelegedés a legfontosabb. Az óceánok jelentős melegedést okoztak.
A kutatók az éghajlat-modellezést a fosszilis adatokkal kombináltak, hogy következtetésekre jussanak. A földi éghajlatot modellezték éppen a kihalás előtt, amikor egyetlen Pangea nevű kontinens létezett, és amikor az óceán hőmérséklete és oxigénszintje hasonló volt a maihoz. Modellükben 61 modern tengeri faj, köztük a rákfélék, halak, kagylók, korallok és cápák hőmérsékleti és oxigénérzékenységét is megadják. A Nagy Halál előtti körülmények hasonlóak voltak a mostani körülményekhez, tehát e 61 modern faj érzékenysége a Föld legrosszabb kihalásának idején reprezentálja a fajt.
Ezután a hőmérsékletet 10 fokkal megemelték, egyeztetve a 252 mya hőmérsékleti változást. Az eredmény földrajzi képet adott nekik a Nagy Halálról.
„Nagyon kevés tengeri élőlény maradt ugyanabban az élőhelyben, ahol éltek - akár elmenekülni, akár elpusztulni” - mondta a másik szerző, Curtis Deutsch, az Egyesült Államok oceanográfia docense. A szimuláció során a nagy szélességű fajokat majdnem teljesen megsemmisítették, míg néhány, az egyenlítőhöz közelebb álló faj életben maradt.
"Ez az első alkalom, amikor mechanikus előrejelzést készítettünk arról, hogy mi okozta a kipusztulást, és ezt közvetlenül megvizsgálhatjuk a fosszilis adatokkal, ami lehetővé teszi számunkra, hogy előrejelzéseket készítsünk a kihalás okairól a jövőben" - mondta Justin Penn első szerző. , egy UW doktori hallgató óceánföldrajzban.
Néhány ősi tengerfenék-kőzet még mindig körül van a Föld legrosszabb kihalásakor (252 mya), és ők tartják fenn a kihalás bizonyítékait. Volt egy virágzó és változatos tengeri ökoszisztéma, majd holttestek. És több millió évbe telt, amíg a Föld diverzifikálódott és újra fejlődött. A tudósok a kezdeti szimuláció eredményeikkel összehasonlították azt a fennmaradt fosszilis rekordokkal.
A fosszilis adatok azt mutatják, hogy azok a fajok voltak, amelyek a kihalás előtt voltak, és melyeket teljesen megsemmisítették, vagy korábbi élőhelyeik egy részére korlátozták. A fosszilis adatok megerősítik azt, amit a kutatók találtak: az Egyenlítőtől legtávolabb eső fajok szenvedtek leginkább.
A hideg víz több oxigént tartalmaz, mint a melegebb víz, ez alapvető tudomány. A hidegebb éghajlati viszonyokhoz igazodó és az Egyenlítőtől távol eső fajok számára több oxigénre van szükség a túléléshez, mint az Egyenlítő közelében fekvő melegebb vizekhez adaptált fajokhoz. A tengeri fosszilis rekordok azt mutatják, hogy az Egyenlítőtől távolabb lévő tengeri fajok súlyosabban szenvedtek, mint az Egyenlítőhöz közelebbiek.
Amikor az éghajlat melegedett, és az óceáni oxigénszint csökkent, az elsõ pusztultak el azok a fajok, amelyek több oxigént igényeltek. Az egyenlítőhöz közelebb lévő fajoknak valahova kellett menniük: elhagyhatták az Egyenlítőt és megtalálhattak vizet oxigénszintekkel, amelyhez szoktak. Vagy legalább néhányuk megteheti. De az Egyenlítőtől északra és délre fekvőknek nem volt hová menni.
"Mivel a trópusi organizmusok metabolizmusát már meglehetősen meleg, alacsony oxigéntartalmú körülményekhez igazították, el tudnak távolodni a trópusoktól, és ugyanazokat a körülményeket találhatják valahol másutt." - Curtis Deutsch, társszerző, UW Oceanográfia docens.
"Mivel a trópusi organizmusok metabolizmusát már meglehetősen meleg, alacsony oxigéntartalmú körülményekhez igazították, el tudnak távolodni a trópusoktól és ugyanazokat a körülményeket találhatják valahol máshol" - mondta Deutsch. "De ha egy szervezetet adaptáltak egy hideg, oxigénben gazdag környezethez, akkor a sekély óceánokban ezek a feltételek megszűntek."
A felmelegedő óceánok kettős hullámot jelentettek a tengeri fajok számára. Ahogy az óceánok felmelegedtek, nemcsak az oxigénszint csökkent, hanem a tengeri fajok anyagcseréje is felgyorsult, és több oxigénre volt szükségük. A kulcsfogalom itt a hőmérséklettől függő O2-kereslet és -arány aránya. Ez az arány, amelyet Metabolikus Indexnek nevezünk, méri az aerob aktivitás környezeti hatókörét, és az óceáni viszonyok, valamint a fajokonként változó termikus és hipoxiás érzékenységi tényezők szabályozzák. Ha egy adott fajra vonatkozó metabolikus index a minimumkövetelményeik alá csökken, akkor egyszerűen nem tudnak lélegezni és elhalnak.
"A gyilkosság mechanizmusának, az éghajlati felmelegedésnek és az oxigénveszteségnek az aláírása a földrajzi minta, amelyet a modell előre jelez, majd felfedez a kövületekben" - mondta Penn. "A kettő közötti megállapodás jelzi az éghajlatváltozás ezen mechanizmusát, és az oxigénvesztés volt a kihalás elsődleges oka."
A felmelegedés és az oxigénhiány nemcsak a kihalás tényezője volt, de a tengeri sokféleség veszteségeinek több mint felét magyarázza. A szerzők szerint egyéb változások, például a savasodás vagy a fotoszintetikus organizmusok termelékenységének megváltozása, valószínűleg további okokat jelentettek.
Mit jelent ez a jövőben? Ha a felmelegedés volt a Föld története legrosszabb kihalásának, a Nagy Halál elsődleges oka, akkor a felmelegedés újra kihalhat. Valójában már így van.
Az üvegházhatást okozó gázok szintje emelkedett a permiai országokban, és ma is emelkednek. Természetesen nem a vulkánokból, hanem az emberekből.
"A szokásos módon alkalmazott kibocsátási forgatókönyvek szerint 2100-ra az óceán felső részének melegedése megközelíti a késői permi melegedés 20% -át, és 2300-ra 2300-ra eléri a 35-50% -ot" - mondta Penn. "Ez a tanulmány rávilágít egy hasonló mechanizmusból adódó tömeges kihalásra az antropogén éghajlatváltozás során."
Jelenleg egy kioltási eseményen élünk, amelyet holocén kihalásnak hívnak. A hatodik kihalásnak tekintik, mivel az elmúlt 600 millió év alatt öt másik volt. A holocén kihalása kiterjed a növényekre és állatokra, beleértve az emlősöket, a madarakat, kétéltűeket, hüllőket és ízeltlábúakat. Nem mindegyikét melegítő éghajlat hajtja végre, de részben az is. A biodiverzális élőhely elvesztése az emberi tevékenység miatt külön ok. De mégis kihalásról van szó. A tudósok úgy vélik, hogy a növényi és állati fajok kihalásának jelenlegi aránya 100–1000-szeresnél nagyobb, mint a természetes kihalási háttérhez képest.
Még nem látni kell, mekkora melegebb lesz az éghajlatunk, és hány fajt fognak kihalni. Reméljük, hogy megtörténhetnek a szükséges változtatások, hogy elkerüljék a legrosszabb dolgot. És reméljük, nincs túl sok vulkánkitörés.
- Sajtóközlemény: A Föld történelmének legnagyobb kihalása a globális felmelegedés miatt, mert az óceáni állatok lélegzetet kaptak
- Kutatási cikk: A hőmérséklettől függő hipoxia magyarázza a permi tengeri tömegpusztítás biogeográfiáját és súlyosságát
- Wikipedia bejegyzés: holocén kihalása
- Kutatási cikk: A félreértett hatodik tömeges kihalás
- Kutatási cikk: A fajok kihalásának normál hátterének becslése
