Tím výskumníkov zverejnil novú štúdiu, ktorá skúma príčinu neskorého ordovického hromadného vymierania.

Všetci vieme, že dinosaury vymreli hromadným vymieraním. Vedeli ste však, že existujú aj iné masové vymierania? Existuje päť kriticky dôležitých masových vyhynutí, známych ako „veľká päťka“, pri ktorých najmenej tri štvrtiny všetkých druhov na Zemi čelili vyhynutiu v danom geologickom časovom období. So súčasnými trendmi globálneho otepľovania a klimatických zmien sa mnohí výskumníci domnievajú, že môžeme byť na šiestom mieste.

Odhalenie hlavnej príčiny hromadného vymierania Zeme je pre vedcov dlho horúcou témou, pretože pochopenie podmienok prostredia, ktoré v minulosti vyhladilo väčšinu druhov, môže pomôcť zabrániť tomu, aby sa podobná udalosť v budúcnosti stala.

Tím vedcov z Katedry vied o Zemi a životného prostredia na Syracuse University Kalifornská univerzita, Berkeley A University of California, Riverside, University of Bourgogne-Franch Comte, University of New Mexico, University of Ottawa, University of Science and Technology of China a Stanford University nedávno spoluautorov výskumu skúmajúceho neskoré ordovické masové vymieranie (LOME), prvý alebo najstarší z „Veľkej päťky (pred 445 miliónmi rokov). Približne)“. Za ten čas zmizlo asi 85 % morských druhov, z ktorých väčšina žila v plytkých oceánoch blízko kontinentov.

Podrobné snímky fosílií z ordovického výbežku ostrova Anticosti, Quebec, Kanada. Poďakovanie: André Desrochers, University of Ottawa

Vedúci autor Alexandre Paul z University of California Riverside (teraz postdoktorandský výskumný pracovník na University of Bourgogne-Franche-Comté v Dijone, Francúzsko) a jeho spoluautori skúmali oceánske prostredie pred, počas a po vyhynutí, aby určiť, aká bola udalosť. Uvarené a zapnuté. Výsledky ich štúdie zverejnili v časopise prírodné vedy o Zemi Dnes (1. novembra 2021).

Odborník na masové vymieranie Seth Finnegan, docent na UC Berkeley, hovorí, že moria sú plné biodiverzity, aby namaľoval obraz oceánskeho ekosystému počas obdobia Ordoviku. Oceány obsahovali niektoré z prvých útesov vytvorených zvieratami, ale chýba im množstvo stavovcov.

„Keby ste sa boli potápať v Ordovickom mori, videli by ste niektoré známe skupiny, ako sú ustrice, slimáky a huby, ale aj mnoho ďalších skupín, ktoré sú teraz menej rozmanité alebo úplne vyhynuté, ako sú trilobity, teropódy a karnoidy,“ Finnegan hovorí.

Na rozdiel od rýchlych masových vymieraní, akými sú napr kriedovýTretie vyhynutie nastalo, keď dinosaury a iné druhy náhle zomreli asi pred 65,5 miliónmi rokov, hovorí Finnegan.Lomi sa odohralo počas významného časového obdobia, pričom odhady siahajú od menej ako pol milióna až po takmer dva milióny rokov.

Podrobné snímky fosílií z ordovického výbežku ostrova Anticosti, Quebec, Kanada. Poďakovanie: André Desrochers, University of Ottawa

Jednou z hlavných debát o LOME je, či nedostatok kyslíka v morskej vode spôsobil masové vymieranie v tom období. Na preskúmanie tejto otázky tím spojil geochemické testovanie s numerickými simuláciami a počítačovým modelovaním.

Zunli Lu, profesor vedy o Zemi a environmentálnych vied na Syracuse University, a jeho študenti urobili merania koncentrácie jódu v uhličitanových horninách z tohto obdobia a urobili dôležité objavy o hladinách kyslíka v rôznych hĺbkach oceánov. Koncentrácia jódu v uhličitanových horninách slúži ako indikátor zmien hladiny oceánskeho kyslíka v histórii Zeme.

Ich údaje spolu s počítačovými simuláciami naznačili, že neexistovali žiadne dôkazy o hypoxii – alebo hypoxii – počas udalosti vyhynutia v plytkom oceánskom prostredí živočíchov, kde žila väčšina organizmov, čo naznačuje, že ochladenie klímy nastalo počas neskorého ordovického obdobia spolu s kombinovanou s ďalšími faktory, ktoré sú pravdepodobne zodpovedné za LOME.

Na druhej strane existujú dôkazy, že hypoxia v hlbokom oceáne sa v rovnakom čase rozšírila, čo je záhada, ktorú nemožno vysvetliť klasickým modelom oceánskeho kyslíka, hovorí expert na klimatické modelovanie Alexander Paul.

„Okysličenie horného oceánu sa očakávalo v reakcii na ochladenie, pretože atmosférický kyslík sa prednostne rozpúšťa v chladnejších vodách, “ hovorí Ball. „Boli sme však prekvapení, keď sme videli prevalenciu hypoxie v dolnom oceáne, pretože hypoxia v histórii Zeme bola vo všeobecnosti spojená s globálnym otepľovaním spôsobeným sopkami.“

Nedostatok kyslíka v hlbokom mori pripisujú cirkulácii morskej vody cez globálne oceány. Kľúčovým bodom, ktorý treba mať na pamäti, hovorí Buhl, je, že cirkulácia oceánov je veľmi dôležitou súčasťou klimatického systému.

Bol súčasťou tímu vedeného starším dizajnérom Andym Ridgewellom, profesorom na University of California Riverside, ktorého výsledky počítačového modelovania ukázali, že ochladzovanie klímy pravdepodobne zmenilo model cirkulácie oceánov a zastavilo tok vody bohatej na kyslík v plytkých moriach do mora. oceánske hlbiny.

Podľa Lu, uznanie, že ochladzovanie klímy môže viesť aj k nižším hladinám kyslíka v niektorých častiach oceánu, je kľúčovým záverom ich štúdie.

„Po celé desaťročia bola dominantnou myšlienkovou myšlienkou v našej oblasti to, že globálne otepľovanie spôsobuje, že oceány strácajú kyslík, a tým ovplyvňuje životaschopnosť morského života, čo potenciálne destabilizuje celý ekosystém,“ hovorí Lu. „V posledných rokoch narastajúce dôkazy poukazujú na niekoľko epizód v histórii Zeme, keď hladiny kyslíka klesali aj v chladnejších klimatických podmienkach.“

Zatiaľ čo príčiny neskorého ordovického vymierania nie sú úplne dohodnuté a ešte nejaký čas nebudú dohodnuté, štúdia tímu vylučuje zmeny v okysličovaní ako jedno z vysvetlení tohto vymierania a pridáva nové údaje, ktoré uprednostňujú zmenu teploty ako mechanizmus zabíjania. LOME.

Buhl dúfa, že vďaka lepším klimatickým údajom a zložitejším numerickým modelom budú môcť poskytnúť silnejšie zastúpenie faktorov, ktoré mohli viesť k neskorému ordovickému hromadnému vymieraniu.

Odkaz: „Vertikálna separácia v hypoxii v neskorom ordoviku v dôsledku reorganizácie oceánskej cirkulácie“ od Alexander Ball, Zunli Lu, Wani Lu, Richard J. Ridgewell, 1. november 2021, k dispozícii tu. prírodné vedy o Zemi.
DOI: 10.1038 / s41561-021-00843-9