Permikauden lopussa - 252 miljoonaa vuotta sitten - maapalloa tuhosi joukkosukupuutto, joka tuhosi
Epäystävällinen maapallo
Osana tutkimusta tutkijat yrittivät ymmärtää, mitenMaan ilmasto muuttui permikauden lopussa - 298,9 miljoonasta 251,9 miljoonaan vuoteen sitten ja triasskauden alussa - 251,9 miljoonasta 201,3 miljoonaan vuoteen. Sitten kaikki mantereet olivat yksi valtava maamassa - Pangea, ja valtava joukko Siperian tulivuoria purkautui. Tämän seurauksena lämpenevät kasvihuonekaasut pääsivät ilmakehään. Tiedemiesten teorian mukaan tämä vaikutti maailmanlaajuiseen sukupuuttoon.
Mitä on kemiallinen säänkesto?
Kun kaikki nämä tekijät otetaan huomioon, tutkijattutkii kemiallisen sään prosessia. Sitten maalla olevat kivet hajoavat ja vapauttavat kalsiumia, joka huuhtoutuu valtameriin. Siellä se yhdistyy hiilidioksidin (CO₂) kanssa muodostaen karbonaattikiviä. Mitä lämpimämpi ilmasto, sitä nopeammin sää muuttuu.
Tämä kuva näyttää merenkulun prosenttiosuudeneläimet, jotka kuolivat sukupuuttoon permin aikakauden lopussa leveysasteittain mallista (musta viiva) ja fossiiliaineistosta (siniset pisteet). Veden väri kertoo lämpötilan muutoksen: punainen tarkoittaa eniten lämpenemistä , ja keltainen vähiten. Ylhäällä on supermanner Pangea, jossa näkyy valtavia tulivuorenpurkauksia, jotka vapauttavat hiilidioksidia. Viivan alla olevat kuvat edustavat 96 % tapahtuman aikana kuolleista meren lajeista. Kuva: Justin Penn ja Curtis Deutsch, Washingtonin yliopisto
Asia on siinä, että kemiallisia reaktioita tapahtuunopeammin korkeammissa lämpötiloissa, ja juokseva vesi aiheuttaa enemmän eroosiota. Viime kädessä tämä luo takaisinkytkentäsilmukan, joka pitää maapallon lämpötilat hallinnassa. Kun sää lämpenee ja sää nopeutuu, enemmän CO₂:ta pääsee mereen ja jää loukkuun valtameren kiviin, mikä auttaa viilentämään ilmastoa. Kun näin tapahtuu, sää hidastuu ja vähemmän hiilidioksidia kerääntyy valtameren kiviin, mikä estää sitä jäähtymästä liian kylmäksi.
Kuinka käänteinen prosessi toimii?
Mutta on olemassa toinen prosessi, joka voiesiintyy valtameressä, joka tunnetaan käänteisenä säänä. Tämä tapahtuu, kun mineraalipiidioksidi muodostaa uusia savea merenpohjaan. Tämän prosessin aikana savet vapauttavat enemmän CO₂:ta kuin karbonaattikivet pystyvät sitomaan.
Nykyaikaisissa valtamerissä niitä ei ole niin paljonpiidioksidia, koska pienet planktoneliöt imevät sitä (se on välttämätöntä kuoren kasvulle), joten käänteistä säänmuutosta ei tapahdu. Samoin permikaudella mikro-organismit - radiolaria - absorboivat melkein kaiken piidioksidin, mikä vähensi käänteisen sään minimiin.
herkkä tasapaino
Kaikki tämä voi kuitenkin lopulta muuttuaPermi ja varhainen triaskausi. Tässä vaiheessa piidioksidipitoiset kivet, jotka koostuvat lukemattomista radiolaarikuorista, katosivat. Samanaikaisesti tutkijat havaitsivat, että tiettyjen molekyylimuunnelmien tasapaino valtameren kiveissä oli "poistunut".
Radiolarian malli Smithsonian Museum of Natural Historyssa.
Kuva: Victoria Pickering - CC BY-NC-ND 2.0 flickr.
Osana tutkimusta biologit tutkivat suhteitalitiumin isotoopit. Isotoopit ovat versioita elementistä, jonka atomipaino poikkeaa hieman normaalista, koska niiden ytimissä on eri määrä neutroneja. Eri painoista johtuen jotkut litiumin isotoopit imeytyvät eri suhteissa uusien saven muodostuessa, mikä tapahtuu käänteisen sään aikana.
Mitä tutkijat selvisivät?
Kävi ilmi, että jotkut litiumin isotoopitkäytännöllisesti katsoen katosi valtamerestä juuri ennen suurta kuolemaa eikä toipunut noin 5 miljoonaan vuoteen triasskaudella. Lopulta radiolaarien häviäminen johti siihen, että valtameri täyttyi piidioksidilla, mikä laukaisi käänteisen sään. Tämän prosessin seurauksena vapautuva hiilidioksidi saattoi voittaa kemiallisen sään, joka oli myös vastuussa CO₂:n vangitsemisesta ja puolestaan erittäin kuuman ilmaston ylläpitämisestä. Tällaisissa olosuhteissa elämän olemassaolo on erittäin vaikeaa.
Mikä lopputulos on?
Yhteenvetona voidaan todeta, että tutkijat ovat havainneet, mikä viivästyimaan ennallistamiseen. Kaikki johtuu radiolariaaneista, jotka katosivat sukupuuttoon kuoltuaan. Niiden puuttuminen muutti radikaalisti meren geokemiaa, mikä mahdollisti sellaisen saven muodostumisen, joka vapauttaa hiilidioksidia. Tämä CO₂:n vapautuminen ylläpitäisi ilmakehän lämpötilaa ja valtamerten happamuutta, mikä hidastaisi elämän elpymistä. Pienikin muutos voi nopeasti viedä herkän järjestelmän tasapainosta.
Lue lisää:
Luotiin kompakti ydinreaktori turvalliseen energiantuotantoon
Aurinkokunnan reunalta löytyi epätavallisia rakenteita. Vain matkailijat ovat olleet siellä.
Musta aukko "sylki ulos" revityn tähden kolme vuotta nieltyään
Kannessa:esimerkki permi-triaskauden massasukupuuton alkamisesta, joka perustuu Yurikovan et al (2020) havaintoihin, jotka on julkaistu Nature-lehden artikkelissa valtameren happamoitumista ja merielämän sukupuuttoa, jonka aiheutti suuri vulkaaninen vapautuminen CO2 Siperian dekrfyjd:stä Kuvittanut David Adam Iurino (PaleoFactory, Sapienza University of Rome) Yurikovan ja kollegoiden artikkelia varten.