Aan het einde van de Perm-periode – 252 miljoen jaar geleden – werd de aarde verwoest door een massale uitsterving die
onvriendelijke aarde
Als onderdeel van het onderzoek probeerden wetenschappers te begrijpen hoeHet klimaat op aarde veranderde aan het einde van de Perm-periode - van 298,9 miljoen tot 251,9 miljoen jaar geleden, en aan het begin van het Trias - van 251,9 miljoen tot 201,3 miljoen jaar geleden. Toen waren alle continenten één enorme landmassa: Pangea, en een enorme reeks Siberische vulkanen barstte uit. Als gevolg hiervan kwamen opwarmende broeikasgassen in de atmosfeer terecht. Volgens de theorie van wetenschappers heeft dit bijgedragen aan het mondiale uitsterven.
Wat is chemische verwering?
Rekening houdend met al deze factoren, wetenschappersbestudeerde het proces van chemische verwering. Vervolgens worden de rotsen op het land afgebroken en komt calcium vrij, dat in de oceanen wordt gespoeld. Daar combineert het met koolstofdioxide (CO₂), waardoor carbonaatgesteenten ontstaan. Hoe warmer het klimaat, hoe sneller verwering optreedt.
Deze illustratie toont het percentage zeewaterdieren die aan het einde van het Perm-tijdperk zijn uitgestorven, per breedtegraad, uit het model (zwarte lijn) en uit het fossielenbestand (blauwe stippen). De kleur van het water geeft de verandering in temperatuur weer: rood betekent de meest opwarmende temperatuur , en het minst geel. Bovenaan bevindt zich het supercontinent Pangaea, waar enorme vulkaanuitbarstingen te zien zijn waarbij kooldioxide vrijkomt. Afbeeldingen onder de lijn vertegenwoordigen een deel van de 96% van de mariene soorten die tijdens het evenement stierven. Afbeelding met dank aan Justin Penn en Curtis Deutsch, Universiteit van Washington
Het punt is dat er chemische reacties optredensneller bij hogere temperaturen, en stromend water veroorzaakt meer erosie. Uiteindelijk creëert dit een feedbacklus die de mondiale temperaturen onder controle houdt. Wanneer het warmer wordt en er sneller verwering optreedt, komt er meer CO₂ in de zee terecht en komt vast te zitten in oceaanrotsen, waardoor het klimaat afkoelt. Wanneer dit gebeurt, vertraagt de verwering en hoopt zich minder kooldioxide op in de rotsen van de oceaan, waardoor het niet te koud wordt.
Hoe werkt het omgekeerde proces?
Maar er is nog een ander proces dat dat wel kanvoorkomen in de oceaan, bekend als omgekeerde verwering. Dit gebeurt wanneer het mineraal silica nieuwe klei vormt op de oceaanbodem. Tijdens dit proces komt bij klei meer CO₂ vrij dan carbonaatgesteenten kunnen vastleggen.
In de moderne oceanen zijn er niet zo veelsilica omdat kleine planktonorganismen het absorberen (het is noodzakelijk voor de groei van schelpen), zodat er geen omgekeerde verwering optreedt. Op dezelfde manier absorbeerden micro-organismen, radiolaria, tijdens de Perm-periode bijna al het silica, waardoor omgekeerde verwering tot een minimum werd beperkt.
delicate balans
Dit alles zou uiteindelijk echter kunnen veranderenPerm- en vroege Trias-perioden. Op dit punt verdwenen de silicarijke rotsen, die uit talloze radiolarische granaten bestaan. Tegelijkertijd ontdekten wetenschappers dat de balans van bepaalde moleculaire varianten in oceaanrotsen ‘ontregeld’ was.
Een model van radiolaria in het Smithsonian Museum of Natural History.
Afbeelding met dank aan Victoria Pickering - CC BY-NC-ND 2.0 flickr.
Als onderdeel van het onderzoek bestudeerden biologen de relatieslithium-isotopen. Isotopen zijn versies van een element met een iets ander atoomgewicht dan de norm, omdat ze verschillende aantallen neutronen in hun kernen hebben. Vanwege hun verschillende gewichten worden sommige lithiumisotopen in verschillende verhoudingen geabsorbeerd wanneer nieuwe kleisoorten worden gevormd, wat optreedt tijdens omgekeerde verwering.
Wat ontdekten de wetenschappers?
Het bleek dat sommige isotopen van lithium zijnverdween vrijwel uit de oceaan vlak voor de Grote Stervende periode en herstelde zich gedurende ongeveer 5 miljoen jaar niet tijdens het Trias. Uiteindelijk leidde het verlies van radiolarians ertoe dat de oceaan overvuld raakte met silica, wat omgekeerde verwering veroorzaakte. De kooldioxide die vrijkomt als resultaat van dit proces zou chemische verwering kunnen overwinnen, wat ook verantwoordelijk was voor het vasthouden van CO₂ en, op zijn beurt, voor het in stand houden van een zeer warm klimaat. In dergelijke omstandigheden is het bestaan van leven erg moeilijk.
Waar komt het op neer?
Samenvattend: wetenschappers hebben ontdekt wat vertraging opleverdeherstel van de aarde. Allemaal vanwege radiolariërs, die na uitsterven verdwenen zijn. Hun afwezigheid veranderde de mariene geochemie radicaal, waardoor de vorming van een kleisoort mogelijk werd die koolstofdioxide vrijgaf. Deze uitstoot van CO₂ zou de temperatuur van de atmosfeer en de zuurgraad van de oceanen op peil houden, waardoor het herstel van het leven wordt vertraagd. Zelfs een heel kleine verandering kan een kwetsbaar systeem heel snel uit balans brengen.
Lees verder:
Creëerde een compacte kernreactor voor veilige energieproductie
Ongewone structuren gevonden aan de rand van het zonnestelsel. Alleen de Voyagers zijn daar geweest.
Zwart gat 'spuugt' verscheurde ster drie jaar na inslikken uit
Op de cover:illustratie van het begin van de massale uitsterving in het Perm en het Trias, gebaseerd op de bevindingen van Yurikova et al. (2020), gepubliceerd in het tijdschriftartikel Nature. Oceaanverzuring en uitsterven van het zeeleven in de oppervlakteoceaan veroorzaakt door een grote uitstoot van vulkanische CO2 uit Siberische dekrfyjd. Geïllustreerd door David Adam Iurino (PaleoFactory, Sapienza Universiteit van Rome) voor het artikel van Yurikova en collega's