Permo laikotarpio pabaigoje – prieš 252 milijonus metų – Žemę nusiaubė masinis išnykimas, kuris sunaikino
Nedraugiška Žemė
Tyrimo metu mokslininkai bandė suprasti, kaipŽemės klimatas pasikeitė permo laikotarpio pabaigoje – prieš 298,9 mln. iki 251,9 mln. metų, o triaso pradžioje – nuo 251,9 mln. iki 201,3 mln. Tada visi žemynai buvo viena didžiulė sausumos masė - Pangea, ir išsiveržė didžiulis Sibiro ugnikalnių diapazonas. Dėl to į atmosferą pateko šylančios šiltnamio efektą sukeliančios dujos. Remiantis mokslininkų teorija, tai prisidėjo prie pasaulinio išnykimo.
Kas yra cheminis oro susilaikymas?
Atsižvelgdami į visus šiuos veiksnius, mokslininkaityrinėjo cheminio dūlėjimo procesą. Tada uolos sausumoje suyra ir išskiria kalcį, kuris nuplaunamas į vandenynus. Ten jis susijungia su anglies dioksidu (CO₂), sudarydamas karbonatines uolienas. Kuo šiltesnis klimatas, tuo greičiau atsiranda oras.
Šioje iliustracijoje parodytas jūrinis procentasgyvūnai, išnykę Permo eros pabaigoje, pagal platumą pagal modelį (juoda linija) ir iš fosilijų įrašo (mėlyni taškai). Vandens spalva rodo temperatūros pokytį: raudona reiškia didžiausią atšilimą , o geltonos – mažiausiai. Viršuje yra Pangea superkontinentas, kuriame matyti didžiuliai ugnikalnių išsiveržimai, išskiriantys anglies dioksidą. Vaizdai žemiau linijos rodo kai kuriuos 96 % per įvykį žuvusių jūrų rūšių. Vaizdas suteiktas Justino Penn ir Curtis Deutsch, Vašingtono universitetas
Esmė ta, kad vyksta cheminės reakcijosgreičiau esant aukštesnei temperatūrai, o tekantis vanduo sukelia daugiau erozijos. Galiausiai tai sukuria grįžtamąjį ryšį, kuris kontroliuoja pasaulinę temperatūrą. Kai atšyla ir spartėja oro sąlygos, į jūrą patenka daugiau CO₂ ir įstringa vandenyno uolienose, o tai padeda atvėsinti klimatą. Kai taip nutinka, oro sąlygos sulėtėja, o vandenyno uolienose kaupiasi mažiau anglies dioksido, neleidžiant peršalti.
Kaip veikia atvirkštinis procesas?
Tačiau yra ir kitas procesas, kuris galiįvyksta vandenyne, žinomas kaip atvirkštinis oro sąlygos. Tai atsitinka, kai mineralinis silicio dioksidas sudaro naujus molius vandenyno dugne. Šio proceso metu molis išskiria daugiau CO₂, nei gali sugauti karbonatinės uolienos.
Šiuolaikiniuose vandenynuose jų nėra tiek daugsilicio dioksidas, nes jį sugeria smulkūs planktoniniai organizmai (jis būtinas kiautui augti), todėl atvirkštinis oro poveikis nevyksta. Panašiai permo periodu mikroorganizmai – radioliarija – sugėrė beveik visą silicio dioksidą, taip sumažindami atvirkštinį oro poveikį iki minimumo.
subtilus balansas
Tačiau visa tai galiausiai gali pasikeistiPermo ir ankstyvojo triaso laikotarpiai. Šiuo metu silicio dioksido turtingos uolienos, sudarytos iš daugybės radiolarinių apvalkalų, išnyko. Tuo pačiu metu mokslininkai išsiaiškino, kad tam tikrų molekulinių variantų pusiausvyra vandenyno uolienose buvo „netinkama“.
Radiolarijos modelis Smithsonian gamtos istorijos muziejuje.
Vaizdas suteiktas Victoria Pickering – CC BY-NC-ND 2.0 flickr.
Tyrimo metu biologai tyrinėjo santykiusličio izotopai. Izotopai yra elemento versijos, kurių atominis svoris šiek tiek skiriasi nuo normos, nes jų branduoliuose yra skirtingas neutronų skaičius. Dėl skirtingo svorio kai kurie ličio izotopai, susidarius naujiems moliams, absorbuojami skirtingais santykiais, o tai vyksta atvirkštinio oro sąlygomis.
Ką sužinojo mokslininkai?
Paaiškėjo, kad kai kurie ličio izotopaipraktiškai išnyko iš vandenyno prieš pat Didįjį mirtį ir neatsigavo apie 5 milijonus metų per Triaso periodą. Galiausiai dėl radiolarijų praradimo vandenynas buvo perpildytas silicio dioksidu, o tai sukėlė atvirkštinį atmosferą. Dėl šio proceso išsiskiriantis anglies dioksidas gali įveikti cheminį atmosferos poveikį, kuris taip pat buvo atsakingas už CO₂ sulaikymą ir, savo ruožtu, labai karšto klimato palaikymą. Tokiomis sąlygomis gyvybės egzistavimas yra labai sunkus.
Kokia esmė?
Apibendrinant, mokslininkai išsiaiškino, kas vėluojaŽemės atkūrimas. Viskas dėl radiolarių, kurie išnyko išnykus. Jų nebuvimas radikaliai pakeitė jūros geochemiją, o tai leido susidaryti tam tikros rūšies moliui, išskiriančiam anglies dioksidą. Šis CO₂ išskyrimas išlaikytų atmosferos temperatūrą ir vandenynų rūgštingumą, taip sulėtindamas gyvybės atsigavimą. Net ir labai mažas pakeitimas gali labai greitai išvesti iš pusiausvyros trapią sistemą.
Skaityti daugiau:
Sukūrė kompaktišką branduolinį reaktorių saugiai energijos gamybai
Saulės sistemos pakraštyje aptiktos neįprastos struktūros. Ten buvo tik „Voyagers“.
Juodoji skylė „išspjovė“ išplėštą žvaigždę praėjus trejiems metams po nurijimo
Ant viršelio:Permo-Triaso masinio išnykimo pradžios iliustracija, pagrįsta Yurikova ir kt. (2020) išvadomis, paskelbtomis žurnalo „Nature“ straipsnyje. Vandenynų rūgštėjimas ir jūros gyvybės išnykimas paviršiniame vandenyne dėl didelio ugnikalnio išmetimo. CO2 iš Sibiro dekrfyjd. Yurikovos ir kolegų straipsniui iliustravo David Adam Iurino (PaleoFactory, Sapienza University of Rome)