Descoperiți secretele surprinzătoare din spatele primei extincții majore în masă a Pământului

O echipă de cercetători a publicat un nou studiu care explorează cauza extincției în masă a ordovicianului târziu.

Știm cu toții că dinozaurii s-au stins într-o extincție în masă. Dar știați că există și alte extincții în masă? Există cinci extincții în masă extrem de importante, cunoscute sub numele de „Cinci Mari”, în care cel puțin trei sferturi din toate speciile din jurul Pământului s-au confruntat cu dispariția într-o anumită perioadă geologică de timp. Odată cu tendințele actuale de încălzire globală și schimbări climatice, mulți cercetători cred acum că am putea fi pe locul șase.

Descoperirea cauzei principale a dispariției în masă a Pământului a fost mult timp un subiect fierbinte pentru oamenii de știință, deoarece înțelegerea condițiilor de mediu care au distrus majoritatea speciilor în trecut poate ajuta la prevenirea producerii unui eveniment similar în viitor.

O echipă de oameni de știință de la Departamentul de Științe ale Pământului și Mediului de la Universitatea Syracuse Universitatea din California, Berkeley Și Universitatea din California, Riverside, Universitatea din Bourgogne-Franch Comte, Universitatea din New Mexico, Universitatea din Ottawa, Universitatea de Știință și Tehnologie din China și Universitatea Stanford au fost recent coautor de cercetare care explorează extincția în masă a ordovicianului târziu (LOME), prima sau cel mai vechi dintre „Cinci Mari (acum 445 de milioane de ani). Aproximativ)”. Aproximativ 85% dintre speciile marine, dintre care majoritatea trăiau în oceane de mică adâncime, în apropierea continentelor, au dispărut în acea perioadă.

Imagini detaliate ale fosilelor dintr-un afloriment ordovician de pe insula Anticosti, Quebec, Canada. Credit: André Desrochers, Universitatea din Ottawa

Autorul principal Alexandre Paul, de la Universitatea din California Riverside (acum cercetător postdoctoral la Universitatea Bourgogne-Franche-Comté din Dijon, Franța) și coautorii săi au investigat mediul oceanic înainte, în timpul și după extincție pentru a determina cum a fost evenimentul. Preparat și pornit. Rezultatele studiului lor au fost publicate în jurnal științe naturale ale pământului Astăzi (1 noiembrie 2021).

Pentru a picta o imagine a ecosistemului oceanic în timpul perioadei Ordovician, expertul în extincție în masă Seth Finnigan, profesor asociat la UC Berkeley, spune că mările erau pline de biodiversitate. Oceanele conțineau unele dintre primele recife create de animale, dar le lipsește o abundență de vertebrate.

„Dacă ai fi făcut scufundări în Marea Ordovician, ai fi văzut câteva grupuri familiare, cum ar fi stridiile, melcii și bureții, dar și multe alte grupuri care sunt acum mai puțin diverse sau complet dispărute, cum ar fi trilobiții, teropozii și carnoizii”, a spus Finnegan. spune.

Spre deosebire de extincțiile rapide în masă, cum ar fi cretasA treia extincție a avut loc atunci când dinozaurii și alte specii au murit brusc acum aproximativ 65,5 milioane de ani, spune Finnegan, Lomi a avut loc pe o perioadă semnificativă de timp, cu estimări variind de la mai puțin de jumătate de milion până la aproape două milioane de ani în urmă.

Imagini detaliate ale fosilelor dintr-un afloriment ordovician de pe insula Anticosti, Quebec, Canada. Credit: André Desrochers, Universitatea din Ottawa

Una dintre principalele dezbateri despre LOME este dacă lipsa oxigenului din apa de mare a cauzat extincția în masă a acelei perioade. Pentru a investiga această întrebare, echipa a combinat testarea geochimică cu simulări numerice și modelare pe computer.

Zunli Lu, profesor de Științe ale Pământului și Mediului la Universitatea Syracuse, și studenții săi au făcut măsurători ale concentrației de iod în rocile carbonatice din acea perioadă și au contribuit la descoperiri importante despre nivelurile de oxigen la diferite adâncimi ale oceanului. Concentrația de iod din rocile carbonatice servește ca un indicator al modificărilor nivelului de oxigen oceanic în istoria Pământului.

Datele lor, împreună cu simulările pe modele pe computer, au indicat că nu a existat nicio dovadă de hipoxie – sau hipoxie – în timpul evenimentului de extincție în habitatul animalelor oceanice de mică adâncime unde trăiau majoritatea organismelor, ceea ce sugerează că răcirea climatului a avut loc în perioada ordovicianului târziu, împreună cu factori suplimentari care ar putea fi responsabili pentru LOME.

Pe de altă parte, există dovezi că hipoxia din adâncurile oceanului sa extins în același timp, un mister care nu poate fi explicat prin modelul clasic al oxigenului oceanic, spune expertul în modelare climatică Alexander Paul.

„Oxigenarea oceanului superior era de așteptat ca răspuns la răcire, deoarece oxigenul atmosferic se dizolvă preferabil în apele reci”, spune Ball. „Cu toate acestea, am fost surprinși să vedem prevalența hipoxiei în oceanul inferior, deoarece hipoxia în istoria Pământului a fost în general asociată cu încălzirea globală cauzată de vulcani”.

Ei atribuie lipsa de oxigen din adâncurile mării circulației apei de mare prin oceanele globale. Un punct cheie de reținut, spune Buhl, este că circulația oceanelor este o componentă foarte importantă a sistemului climatic.

El a făcut parte dintr-o echipă condusă de designerul senior Andy Ridgewell, profesor la Universitatea din California Riverside, ale cărei rezultate de modelare pe computer au arătat că răcirea climei a schimbat probabil modelul de circulație oceanică, oprind fluxul de apă bogată în oxigen în mările de mică adâncime către adâncimi oceanice.

Potrivit lui Lu, recunoașterea faptului că răcirea climatului ar putea duce, de asemenea, la niveluri mai scăzute de oxigen în unele părți ale oceanului, este o concluzie cheie din studiul lor.

„De zeci de ani, școala de gândire dominantă în domeniul nostru a fost că încălzirea globală face ca oceanele să piardă oxigen și afectează astfel viabilitatea vieții marine, destabilizand potențial întregul ecosistem”, spune Lu. „În ultimii ani, tot mai multe dovezi indică mai multe episoade din istoria Pământului, când nivelul de oxigen a scăzut și în climatele mai reci”.

În timp ce cauzele dispariției târzii ale Ordovicianului nu sunt pe deplin convenite și nu vor fi convenite de ceva timp, studiul echipei exclude schimbările în oxigenarea ca o explicație pentru această extincție și adaugă noi date care favorizează schimbarea temperaturii ca mecanism de distrugere pentru LOME.

Buhl speră că, cu date climatice mai bune și modele numerice mai complexe, acestea vor putea oferi o reprezentare mai solidă a factorilor care ar fi putut duce la extincția în masă a ordovicianului târziu.

Referință: „Separarea verticală în hipoxie la ordovicianul târziu datorită reorganizării circulației oceanului” de Alexander Ball, Zunli Lu, Wani Lu, Richard J. Ridgewell, 1 noiembrie 2021, disponibil aici. științe naturale ale pământului.
DOI: 10.1038 / s41561-021-00843-9