Science Report: A fost identificată cauza celei mai mari extincții în masă din istoria Pământului

Acum aproximativ 225 de milioane de ani, la sfârșitul perioadei geologice a Permianului și începutul Triasicului, trei sferturi din fauna terestră și 95% din viața din ocean au dispărut în doar câteva mii de ani.

Gigantica activitate vulcanică din Siberia de azi și eliberarea de mari cantități de metan din adâncul oceanelor au fost mult timp văzute drept cauze ale extincției Permian-Triasic. Dar cauza exactă și secvența evenimentelor care au provocat extincția au rămas puternic controversate. Acum, savanți din Germania, Italia și Canada, în cadrul proiectului BASE-LiNE Earth finanțat de UE și condus de prof. dr. Anton Eisenhauer de la Centrul GEOMAR Helmholtz pentru Cercetări Oceanice din Kiel, în cooperare cu Centrul Helmholtz pentru Cercetări Geoștiințifice din Potsdam, au reușit să reconstruiască convingător întreaga cascadă de evenimente de la vremea aceea, utilizând tehnici analitice utramoderne și modelare geochimică inovatoare. Studiul a fost publicat în revista internațională Nature Geoscience.

Pentru studiu, echipa BASE-LiNE Earth a utilizat o arhivă adesea neglijată: cochiliile fosilelor de brahiopode. „Acestea erau organisme asemănătoare scoicilor care au existat pe Pământ mai bine de 500 de milioane de ani. Am folosit fosile de brahiopode bine conservate din Alpii sudici. Cochiliile erau depozitate la fundul apelor puțin adânci de la malul oceanului Tethys acum 252 de milioane de ani și au înregistrat condițiile de mediu puțin înaintea și la începutul extincției în masă”, explică dr. Hana Jurikova. Ea este principalul autor al studiului, pe care l-a efectuat în proiectul BASE-LiNE Earth și ca teză de doctorat la GEOMAR.

Măsurând diferiți izotopi ai elementului boron în cochiliile fosile, echipa a măsurat valorile pH-ului din oceanul de acum 252 de milioane de ani. Deoarece pH-ul apei de mare este strâns legat de concentrația de CO2 din atmosferă, a fost posibilă și reconstrucția valorilor dioxidului de carbon.

„Cu această tehnică, putem nu numai să reconstruim evoluția concentrației de CO2 din atmosferă, ci și s-o putem lega evident de activitatea vulcanică. Hidrații de metan, care fuseseră un presupus factor potențial, au fost considerați a fi o cauză improbabilă de datele noastre”, explică dr. Marcus Gutjahr de la GEOMAR, coautor al studiului.

Pasul următor a fost încărcarea datelor privind boronul și izotopii de carbon într-un model geochimic pe calculator care a simulat procesele care au avut loc atunci pe Pământ. Rezultatele au arătat că încălzirea și acidifierea oceanului, asociate cu imensa injecție vulcanică de CO2 în atmosferă, au fost fatale și au dus la extincția prin calcifiere a organismelor marine chiar la începutul extincției. Dar, cum emisiile de CO2 au avut consecințe în continuare în creșterea temperaturilor globale provocată de efectul de seră, a crescut și măcinarea chimică a rocilor terestre.

Timp de mii de ani, fluviile și țărmurile au deversat cantități tot mai mari de nutrienți în oceane, care au devenit supra-fertilizate. Rezultatul a fost o sărăcire la scară mare în oxigen și modificarea unor întregi cicluri de viață. „Această prăbușire de domino a ciclurilor și proceselor interconectate de susținere a vieții a dus în cele din urmă la dimensiunea catastrofală a extincției de masă de la hotarul Permian-Triasic”, conchide dr. Jurikova.

În acest studiu, brahiopodele au fost pentru prima oară utilizate ca arhivă a condițiilor de mediu, iar metode analitice relevante au fost îmbunătățite și dezvoltate. „Fără aceste noi tehnici ar fi fost dificil să reconstruim procese de mediu de acum 250 de milioane de ani în asemenea detalii”, spune prof. Anton Eisenhauer. „Mai mult: aceste metode pot fi aplicate în alte cercetări științifice”. (Phys Org)