A perm időszak végén - 252 millió évvel ezelőtt - a Földet tömeges kihalás pusztította el,
Barátságtalan Föld
A tanulmány részeként a tudósok megpróbálták megérteni, hogyanA Föld éghajlata a perm korszak végén - 298,9 millióról 251,9 millió évvel ezelőttre, a triász kezdetén - 251,9 millióról 201,3 millió évvel ezelőttre változott. Akkor az összes kontinens egyetlen hatalmas szárazföld volt - Pangea, és a szibériai vulkánok hatalmas sora tört ki. Ennek eredményeként melegedő üvegházhatású gázok kerültek a légkörbe. A tudósok elmélete szerint ez hozzájárult a globális kihaláshoz.
Mi az a kémiai időjárás?
Mindezeket a tényezőket figyelembe véve a tudósoka kémiai mállás folyamatát tanulmányozta. Ezután a szárazföldi kőzetek lebomlanak, és kalciumot szabadítanak fel, amely az óceánokba kerül. Ott egyesül a szén-dioxiddal (CO₂), karbonát kőzeteket képezve. Minél melegebb az éghajlat, annál gyorsabban megy végbe az időjárás.
Ez az ábra a tengeri százalékos arányt mutatjaa perm kor végén kihalt állatok szélességi fok szerint a modellből (fekete vonal) és a kövületi leletekből (kék pontok). A víz színe a hőmérséklet változását mutatja: a piros a legnagyobb felmelegedést jelenti , és a legkevésbé a sárga. Tetején a Pangea szuperkontinens található, amely hatalmas vulkánkitöréseket mutat, amelyek szén-dioxidot bocsátanak ki. A vonal alatti képek az esemény során elpusztult tengeri fajok 96%-ának egy részét mutatják. A kép Justin jóvoltából Penn és Curtis Deutsch, Washingtoni Egyetem
A lényeg az, hogy kémiai reakciók mennek végbemagasabb hőmérsékleten gyorsabb, a folyó víz pedig nagyobb eróziót okoz. Végső soron ez egy visszacsatolási hurkot hoz létre, amely kontroll alatt tartja a globális hőmérsékletet. Amikor felmelegszik és gyorsabb az időjárás, több CO₂ kerül a tengerbe, és az óceán szikláiban csapdába esik, segítve az éghajlat lehűlését. Amikor ez megtörténik, az időjárás lelassul, és kevesebb szén-dioxid halmozódik fel az óceán szikláiban, ami megakadályozza, hogy túl hideg legyen.
Hogyan működik a fordított folyamat?
De van egy másik folyamat is, amelyre képesfordulnak elő az óceánban, amelyet fordított mállásnak neveznek. Ez akkor fordul elő, amikor az ásványi szilícium-dioxid új agyagokat képez az óceán fenekén. E folyamat során az agyagok több CO₂-t bocsátanak ki, mint amennyit a karbonátos kőzetek képesek felfogni.
A modern óceánokban nincs annyiszilícium-dioxid, mert az apró plankton szervezetek felszívják (a héjnövekedéshez szükséges), így fordított mállás nem következik be. Hasonlóképpen, a perm időszakban a mikroorganizmusok – a radiolária – szinte az összes szilícium-dioxidot felszívták, ezáltal minimálisra csökkentve a fordított mállást.
finom egyensúly
Mindez azonban a végén megváltozhatPermi és kora triász időszak. Ezen a ponton a szilícium-dioxidban gazdag kőzetek, amelyek számtalan radioláris héjból állnak, eltűntek. Ugyanakkor a tudósok felfedezték, hogy az óceáni kőzetekben bizonyos molekuláris variánsok egyensúlya „kiborult”.
Radiolaria modellje a Smithsonian Természettudományi Múzeumban.
A kép: Victoria Pickering – CC BY-NC-ND 2.0 flickr.
A tanulmány részeként biológusok tanulmányozták a kapcsolatokatlítium izotópok. Az izotópok egy olyan elem változatai, amelyek atomtömege kissé eltér a szokásostól, mivel az atommagjukban eltérő számú neutron található. Különböző tömegük miatt egyes lítium-izotópok eltérő arányban szívódnak fel új agyagok képződésekor, ami a fordított mállás során következik be.
Mit tudtak meg a tudósok?
Kiderült, hogy a lítium néhány izotópjagyakorlatilag eltűnt az óceánból közvetlenül a nagy haldoklás előtt, és körülbelül 5 millió évig nem tért magához a triász időszakban. Végül a radioláriumok elvesztése ahhoz vezetett, hogy az óceán túltelt szilícium-dioxiddal, ami fordított mállást váltott ki. A folyamat eredményeként felszabaduló szén-dioxid leküzdheti a kémiai időjárást, amely a CO₂ megkötéséért és a nagyon meleg éghajlat fenntartásáért is felelős. Ilyen körülmények között az élet létezése nagyon nehéz.
Mi a lényeg?
Összefoglalva, a tudósok rájöttek, mi késetta Föld helyreállítása. Mindezt a radiolariák miatt, amelyek a kihalás után eltűntek. Hiányuk gyökeresen megváltoztatta a tengeri geokémiát, lehetővé téve egyfajta agyag kialakulását, amely szén-dioxidot bocsát ki. Ez a CO₂-kibocsátás fenntartja a légkör hőmérsékletét és az óceánok savasságát, ezáltal lassítja az élet helyreállítását. Egy nagyon apró változtatás is nagyon gyorsan kibillenthet egyensúlyából egy törékeny rendszert.
Olvass tovább:
Létrehozott egy kompakt atomreaktort a biztonságos energiatermelés érdekében
Szokatlan építményeket találtak a Naprendszer peremén. Csak a Voyagers járt ott.
A fekete lyuk három évvel lenyelése után „kiköpte” a kitépett csillagot
A borítón:szemléltetés a perm-triász tömeges kihalás kezdetéről, Yurikova és munkatársai (2020) megállapításai alapján, a Nature folyóiratban megjelent cikkben: Óceánsavasodás és a tengeri élőlények kihalása a felszíni óceánban, amelyet nagy mennyiségű vulkáni kibocsátás okoz. CO2 a szibériai dekrfyjd-ből. David Adam Iurino (PaleoFactory, Sapienza University of Róma) illusztrálta Yurikova és munkatársai cikkéhez