I slutet av permperioden - för 252 miljoner år sedan - ödelades jorden av en massutrotning som förstörde
Ovänlig jord
Som en del av studien försökte forskare förstå hurJordens klimat förändrades i slutet av permperioden - från 298,9 miljoner till 251,9 miljoner år sedan, och i början av trias - från 251,9 miljoner till 201,3 miljoner år sedan. Då var alla kontinenter en enorm landmassa - Pangea, och ett stort utbud av sibiriska vulkaner bröt ut. Som ett resultat kom värmande växthusgaser in i atmosfären. Enligt forskarnas teori bidrog detta till global utrotning.
Vad är kemisk vittring?
Med hänsyn till alla dessa faktorer, forskarestuderade processen för kemisk vittring. Sedan bryts stenarna på land ner och släpper ut kalcium som spolas ut i haven. Där kombineras den med koldioxid (CO₂) och bildar karbonatstenar. Ju varmare klimatet är, desto snabbare sker vittringen.
Den här illustrationen visar andelen marintdjur som dog ut i slutet av permtiden, efter latitud, från modellen (svart linje) och från fossilregistret (blå prickar). Vattnets färg visar temperaturförändringen: rött betyder mest uppvärmning , och minst gult. Överst är superkontinenten Pangea, som visar massiva vulkanutbrott som släpper ut koldioxid. Bilder under linjen representerar några av de 96 % av marina arter som dog under evenemanget. Bild med tillstånd av Justin Penn och Curtis Deutsch, University of Washington
Poängen är att kemiska reaktioner uppstårsnabbare vid högre temperaturer och rinnande vatten orsakar mer erosion. I slutändan skapar detta en återkopplingsslinga som håller de globala temperaturerna under kontroll. När det blir varmare och vittringen sker snabbare kommer mer CO₂ in i havet och fastnar i havets stenar, vilket bidrar till att kyla klimatet. När detta händer saktar vittringen ner och mindre koldioxid ackumuleras i havets bergarter, vilket förhindrar att det blir för kallt.
Hur fungerar den omvända processen?
Men det finns en annan process som kanförekommer i havet, känd som omvänd vittring. Detta inträffar när mineralet kiseldioxid bildar nya leror på havsbotten. Under denna process frigör leror mer CO₂ än vad karbonatstenar kan fånga upp.
I moderna hav finns det inte så mångakiseldioxid eftersom små planktoniska organismer absorberar det (det är nödvändigt för skaltillväxt), så omvänd vittring förekommer inte. På liknande sätt absorberade mikroorganismer - radiolaria - under permperioden nästan all kiseldioxid, vilket reducerade omvänd väderlek till ett minimum.
delikat balans
Men allt detta kan förändras i slutändanPerm och tidig triasperiod. Vid denna tidpunkt försvann de kiselrika stenarna, som består av otaliga radiolariska skal. Samtidigt upptäckte forskare att balansen mellan vissa molekylära varianter i havets bergarter var "oförmögen".
En modell av radiolaria på Smithsonian Museum of Natural History.
Bild med tillstånd av Victoria Pickering - CC BY-NC-ND 2.0 flickr.
Som en del av studien studerade biologer sambandenlitiumisotoper. Isotoper är versioner av ett grundämne med en något annorlunda atomvikt från normen eftersom de har olika antal neutroner i sina kärnor. På grund av deras olika vikt absorberas vissa litiumisotoper i olika proportioner när nya leror bildas, vilket uppstår vid omvänd väderlek.
Vad fick forskarna veta?
Det visade sig att vissa isotoper av litiumpraktiskt taget försvann från havet strax före det stora döendet och återhämtade sig inte på cirka 5 miljoner år under triasperioden. I slutändan ledde förlusten av radiolarier till att havet blev överfyllt med kiseldioxid, vilket utlöste omvänd vittring. Koldioxiden som frigörs som ett resultat av denna process kunde övervinna kemisk vittring, som också var ansvarig för att fånga upp CO₂ och i sin tur upprätthålla ett mycket varmt klimat. Under sådana förhållanden är livets existens mycket svårt.
Vad är slutresultatet?
För att sammanfatta, har forskare tagit reda på vad som försenadeåterställande av jorden. Allt på grund av radiolarier, som försvann efter utrotning. Deras frånvaro förändrade radikalt marin geokemi, vilket möjliggjorde bildandet av en typ av lera som släppte ut koldioxid. Detta frisläppande av CO₂ skulle upprätthålla atmosfärens temperatur och havens surhet och därigenom bromsa livets återhämtning. Även en mycket liten förändring kan mycket snabbt få ett ömtåligt system ur balans.
Läs mer:
Skapat en kompakt kärnreaktor för säker energiproduktion
Ovanliga strukturer som finns på kanten av solsystemet. Bara Voyagers har varit där.
Svart hål "spottade ut" riven stjärna tre år efter att ha svalt
På omslaget:illustration av början av Perm-Trias massutrotning, baserat på fynden av Yurikova et al (2020), publicerad i tidskriften Nature Havsförsurning och utrotning av marint liv på ytan orsakat av ett stort utsläpp av vulkan CO2 från Siberian dekrfyjd Illustrerad av David Adam Iurino (PaleoFactory, Sapienza University of Rome) för artikeln av Yurikova och kollegor.