בסוף תקופת הפרמיאן - לפני 252 מיליון שנה - כדור הארץ הרוס על ידי הכחדה המונית שהרסה
כדור הארץ לא ידידותי
כחלק מהמחקר, מדענים ניסו להבין כיצדהאקלים של כדור הארץ השתנה בסוף תקופת הפרמיאן - מלפני 298.9 מיליון ל-251.9 מיליון שנים, ובתחילת הטריאס - מ-251.9 מיליון ל-201.3 מיליון שנים. אז כל היבשות היו גוש יבשתי אחד ענק - פנגיאה, ומגוון עצום של הרי געש סיביר התפרץ. כתוצאה מכך, גזי חממה מתחממים נכנסו לאטמוספירה. לפי התיאוריה של מדענים, זה תרם להכחדה עולמית.
מהי בליה כימית?
בהתחשב בכל הגורמים הללו, מדעניםחקר את תהליך בליה כימית. ואז הסלעים ביבשה מתפרקים ומשחררים סידן, שנשטף אל האוקיינוסים. שם הוא מתחבר עם פחמן דו חמצני (CO₂), ויוצר סלעי קרבונט. ככל שהאקלים חם יותר, כך הבליה מתרחשת מהר יותר.
איור זה מציג את אחוז היםבעלי חיים שנכחדו בסוף עידן הפרמיאן, לפי קווי רוחב, מהדגם (קו שחור) ומתעוד המאובנים (נקודות כחולות). צבע המים מראה את השינוי בטמפרטורה: אדום פירושו המחמם ביותר , והכי פחות צהוב. בחלק העליון נמצאת יבשת העל פנגיאה, המציגה התפרצויות געשיות מסיביות המשחררות פחמן דו חמצני. התמונות מתחת לקו מייצגות חלק מ-96% מהמינים הימיים שמתו במהלך האירוע. תמונה באדיבות ג'סטין פן וקרטיס דויטש, אוניברסיטת וושינגטון
הנקודה היא שמתרחשות תגובות כימיותמהר יותר בטמפרטורות גבוהות יותר, ומים זורמים גורמים ליותר שחיקה. בסופו של דבר, זה יוצר לולאת משוב השומרת על טמפרטורות גלובליות בשליטה. כאשר מתחמם והבליה מתרחשת מהר יותר, יותר CO₂ חודר לים ונלכד בסלעי האוקיינוס, ועוזר לקרר את האקלים. כאשר זה קורה, הבליה מואטת ופחות פחמן דו חמצני מצטבר בסלעי האוקיינוס, ומונע ממנו להתקרר מדי.
איך עובד התהליך ההפוך?
אבל יש תהליך אחר שיכולמתרחשים באוקיינוס, המכונה בליה הפוכה. זה מתרחש כאשר המינרל סיליקה יוצר חרסיות חדשות על קרקעית האוקיינוס. במהלך תהליך זה, חימר משחרר יותר CO₂ ממה שסלעי קרבונט יכולים ללכוד.
באוקיינוסים המודרניים אין כל כך הרבהסיליקה מכיוון שאורגניזמים פלנקטוניים זעירים סופגים אותו (זה הכרחי לצמיחת קונכיות), ולכן בליה הפוכה לא מתרחשת. באופן דומה, במהלך תקופת הפרמיאן, מיקרואורגניזמים - רדיולריה - ספגו כמעט את כל הסיליקה, ובכך הפחיתו בליה הפוכה למינימום.
איזון עדין
עם זאת, כל זה יכול להשתנות בסופו של דברתקופות פרמין ו תקופות טריאס מוקדמות. בשלב זה נעלמו הסלעים העשירים בסיליקה, המורכבים מאינספור קונכיות רדיולריות. במקביל, מדענים גילו שהאיזון של וריאנטים מולקולריים מסוימים בסלעי האוקיינוס היה "לא מופרך".
דגם של רדיולריה במוזיאון סמיתסוניאן להיסטוריה של הטבע.
התמונה באדיבות ויקטוריה פיקרינג - CC BY-NC-ND 2.0 flickr.
כחלק מהמחקר, ביולוגים חקרו את מערכות היחסיםאיזוטופים של ליתיום. איזוטופים הם גרסאות של יסוד עם משקל אטומי שונה במקצת מהנורמה מכיוון שיש להם מספר שונה של נויטרונים בגרעינים שלהם. בשל משקלם השונה, כמה איזוטופים של ליתיום נספגים ביחסים שונים כאשר נוצרים חרסיות חדשות, דבר המתרחש במהלך בליה הפוכה.
מה גילו המדענים?
התברר כי כמה איזוטופים של ליתיוםכמעט ונעלם מהאוקיינוס ממש לפני הגסיסה הגדולה ולא התאושש במשך כ-5 מיליון שנים במהלך תקופת הטריאס. בסופו של דבר, אובדן של רדיולארים הוביל להתמלאות יתר של האוקיינוס בסיליקה, מה שגרם לבלייה הפוכה. הפחמן הדו-חמצני ששוחרר כתוצאה מתהליך זה יכול להתגבר על בליה כימית, שהייתה אחראית גם ללכידת CO₂ ובתמורה, לשמור על אקלים חם מאוד. בתנאים כאלה קיום החיים קשה מאוד.
מה השורה התחתונה?
לסיכום, מדענים גילו מה עיכבשיקום כדור הארץ. הכל בגלל רדיולארים, שנעלמו לאחר הכחדה. היעדרם שינה באופן קיצוני את הגיאוכימיה הימית, ואיפשר היווצרות של סוג של חימר המשחרר פחמן דו חמצני. שחרור זה של CO₂ ישמור על טמפרטורת האטמוספירה ועל החומציות של האוקיינוסים, ובכך יאט את התאוששות החיים. אפילו שינוי קטן מאוד יכול להוציא מערכת שברירית מאיזון מהר מאוד.
קרא עוד:
יצר כור גרעיני קומפקטי להפקת אנרגיה בטוחה
מבנים יוצאי דופן שנמצאו בקצה מערכת השמש. רק הוויאג'רס היו שם.
חור שחור 'ירוק' כוכב קרוע שלוש שנים לאחר הבליעה
על הכריכה:המחשה של תחילת ההכחדה ההמונית של הפרמיאן-טריאס, בהתבסס על הממצאים של Yurikova וחב' (2020), שפורסמה במאמר בכתב העת Nature החמצת האוקיינוסים והכחדה של החיים הימיים באוקיינוס על פני השטח הנגרמת על ידי שחרור גדול של וולקני CO2 מ- Siberian dekrfyjd מאויר על ידי David Adam Iurino (PaleoFactory, Sapienza University of Rome) עבור המאמר של יוריקובה ועמיתיו.