Egy új tanulmány szerint a globális felmelegedés, amely miatt az állatok nem tudtak lélegezni, a permi tömeges kihalást okozta az óceánokban.

Ahogy emelkedtek a hőmérsékletek és felgyorsult a tengeri állatok anyagcseréje, a melegebb vizek nem tudtak elegendő oxigént tartani a túléléshez - írják a kutatók.

A Föld történetének legnagyobb kihalása a permi időszak végét jelentette, mintegy 252 millió évvel ezelőtt. Jóval a dinoszauruszok előtt hatalmas vulkánkitörések sorozata Szibériában többnyire elpusztította a bolygónkat benépesítő növényeket és állatokat.

Az elow illusztráció a tengeri állatok százalékos arányát mutatja, akik a permi korszak végén kihaltak szélesség szerint, a modellből (fekete vonal) és a fosszilis rekordból (kék pontok). A tengeri állatok nagyobb százaléka élt túl a trópusokon, mint a sarkokon. A víz színe a hőmérsékletváltozást mutatja, a piros a legsúlyosabb, a sárga kevésbé melegedő.

A tetején a szuperkontinens Pangea található, hatalmas vulkánkitörésekkel, amelyek szén -dioxidot bocsátanak ki. A vonal alatti képek az esemény során elpusztult tengeri fajok 96 százalékát képviselik. [Tartalmazza Ernst Haeckel fosszilis rajzait/Wikimedia; Kék rák fotó: Wendy Kaveney/Flickr; Atlanti-óceáni tőkehal fotó Hans-Petter Fjeld/Wikimedia; Chambered nautilus fotó: John White/CalPhotos.] (Hitel: Justin Penn és Curtis Deutsch/U. Washington) Az ősi tengerfenéki kőzetek kövületei virágzó és változatos tengeri ökoszisztémát mutatnak, majd hullákat. A tengeri fajok mintegy 96 százaléka elpusztult a „nagy haldoklás” során, amelyet több millió év követett, amikor az életnek újra szaporodnia és diverzifikálódnia kellett.

Ami eddig vitatott, az tette az óceánokat életszerűtlenné - a víz magas savassága, a fém- és szulfidmérgezés, a teljes oxigénhiány vagy egyszerűen magasabb hőmérséklet.

„Menekülj vagy pusztulj el”

„Ez az első alkalom, hogy mechanikus előrejelzést tettünk a kihalás okairól, ami közvetlenül tesztelhető a fosszilis rekordokkal, ami lehetővé teszi számunkra, hogy előrejelzéseket tegyünk a kihalás okairól a jövőben” - mondja Justin Penn, a társszerző. óceánográfiai doktorandusz a Washingtoni Egyetemen.

A kutatók klímamodellt futtattak a Föld konfigurációjával a permi időszakban, amikor a szárazföldeket egyesítették Pangea szuperkontinensen. Mielőtt a szibériai vulkánkitörések üvegházhatású gázbolygót hoztak létre, az óceánok hőmérséklete és oxigénszintje hasonló volt a maihoz. A kutatók ezután az üvegházhatású gázokat a modellben olyan szintre emelték, amely ahhoz szükséges, hogy a trópusi óceánok hőmérsékletét a felszínen mintegy 10 Celsius -fokkal (20 Fahrenheit -fok) magasabbá tegyék, megfelelve az akkori feltételeknek.

A modell reprodukálja az óceánok drámai változásait. Az óceánok oxigénjének mintegy 80 százalékát veszítették el. Az óceánok tengerfenékének fele, többnyire mélyebben, teljesen oxigénmentes lett.

A tengeri fajokra gyakorolt ​​hatások elemzéséhez a kutatók 61 modern tengeri faj - ideértve a rákféléket, halakat, kagylókat, korallokat és cápákat - változó oxigén- és hőmérsékletérzékenységét vették közzé, laboratóriumi mérések segítségével. A modern állatok toleranciája a magas hőmérséklet és az alacsony oxigén iránt várhatóan hasonló lesz a permi állatokhoz, mivel hasonló környezeti feltételek mellett fejlődtek. A kutatók ezt követően egyesítették a faj tulajdonságait a paleoklíma szimulációkkal, hogy megjósolják a kihalás földrajzát.

„Nagyon kevés tengeri élőlény maradt ugyanazon az élőhelyen, ahol éltek - vagy menekül, vagy elpusztul” - mondja Curtis Deutsch, társszerző, az óceográfia docense.

A modell azt mutatja, hogy a leginkább a trópusoktól távol található, oxigénre érzékeny szervezetek voltak a legsúlyosabbak. Sok, a trópusokon élő faj is kipusztult a modellben, de azt jósolja, hogy a nagy szélességű fajok, különösen azok, amelyek magas oxigénigényűek, szinte teljesen elpusztultak.

Duplán halálos

Ennek a jóslatnak a teszteléséhez Jonathan Payne és Erik Sperling, a Stanford Egyetem társszerzői elemezték a késő permi fosszilis eloszlásokat a Paleoceanography Database-ből, amely a közzétett fosszilis gyűjtemények virtuális archívuma. A fosszilis feljegyzések azt mutatják, hogy a fajok hol voltak a kihalás előtt, és amelyek teljesen elpusztultak, vagy korábbi élőhelyük töredékére korlátozódtak.

A fosszilis adatok megerősítik, hogy az Egyenlítőtől távol eső fajok szenvedtek a legtöbbet az esemény során.

„Ennek a megölési mechanizmusnak az aláírása, az éghajlat felmelegedése és az oxigénveszteség, ez a földrajzi minta, amelyet a modell előre jelez, majd felfedez a fosszíliákban” - mondja Penn. "A kettő közötti megállapodás azt jelzi, hogy az éghajlat felmelegedésének és az oxigénveszteségnek ez a mechanizmusa volt a kihalás elsődleges oka."

A tanulmány a Deutsch korábbi munkájára épít, amely azt mutatja, hogy az óceánok melegedésével a tengeri állatok anyagcseréje felgyorsul, vagyis több oxigénre van szükségük, míg a melegebb víz kevesebb. Ez a korábbi tanulmány azt mutatja, hogy a melegebb óceánok hogyan taszítják el az állatokat a trópusoktól.

Az új tanulmány ötvözi a változó óceáni viszonyokat a különböző állatok anyagcsere -szükségleteivel különböző hőmérsékleten. Az eredmények azt mutatják, hogy az oxigénhiány legsúlyosabb hatásai a pólusok közelében élő fajokra vonatkoznak.

„Mivel a trópusi élőlények anyagcseréje már alkalmazkodott a meglehetősen meleg, alacsonyabb oxigéntartalmú körülményekhez, eltávolodhatnak a trópusoktól, és ugyanazokat a feltételeket találhatják máshol”-mondja Deutsch. "De ha egy szervezetet hideg, oxigénben gazdag környezethez alkalmazkodtak, akkor ezek a feltételek megszűntek a sekély óceánokban."

Az úgynevezett „halott zónák”, amelyek teljesen oxigénmentesek, többnyire olyan mélységek alatt voltak, ahol a fajok éltek, és kisebb szerepet játszottak a túlélési arányban.

„A nap végén kiderült, hogy a halott zónák mérete valójában nem tűnik kulcsfontosságúnak a kihaláshoz” - mondja Deutsch. „Gyakran gondolunk az anoxiára, a teljes oxigénhiányra, mint olyan állapotra, amelyre szükség van ahhoz, hogy széles körben élhetetlen legyen. De ha megnézzük az alacsony oxigén toleranciáját, akkor a legtöbb élőlényt ki lehet zárni a tengervízből olyan oxigénszint mellett, amely közel sincs az anoxikushoz. ”

Hasonló a maihoz

Az elégtelen oxigénhez vezető felmelegedés magyarázza a tengeri sokféleség csökkenésének több mint felét. A szerzők azt mondják, hogy más változások, mint például a savasodás vagy a fotoszintetikus élőlények termelékenységének megváltozása valószínűleg további okként hatottak.

A permi késői időszak helyzete - a légkörben növekvő üvegházhatású gázok, amelyek melegebb hőmérsékletet hoznak létre a Földön - hasonló a maihoz.

„A szokásos kibocsátási forgatókönyvek szerint 2100-ra a felmelegedés a felső óceánban megközelíti a felmelegedés 20 százalékát a késő permi időszakban, és 2300-ra eléri a 35–50 százalékot”-mondja Penn.

"Ez a tanulmány rávilágít egy hasonló mechanizmusból származó tömeges kihalás lehetőségére az antropogén klímaváltozás alatt."

A tanulmány megjelenik Tudomány. A Gordon és Betty Moore Alapítvány és a Nemzeti Tudományos Alapítvány finanszírozta a tanulmányt.

Forrás: Washington Egyetem

{youtube}y6ig6zKiNTc{/youtube}

Kapcsolódó könyvek

at InnerSelf Market és Amazon