252 millió évvel ezelőtt, a perm időszak végén következett be a földtörténet öt tömeges kihalási eseménye közül a legsúlyosabb, a perm–triász (P–T) kihalás, amelynek során a tengeri fajok 96 százaléka és a szárazföldi gerincesek 70 százaléka eltűnt bolygónkról.

A kihalás különösen súlyosan érintette a tengeri gerinctelen állatokat, melyek közül talán a legismertebbeknek, a trilobitáknak az eltűnéséhez vezetett. A P–T-kihalás lezárta a 290 millió évig tartó paleozoikumot, amikor az élővilág nagyobb csoportjainak többsége kialakult, és végbement a szárazföld benépesítése, valamint utat nyitott a hüllők korszaka, vagyis a mezozoikum előtt. Míg a nem madár dinoszauruszok sorsa 66 millió évvel ezelőtt lényegében egy nap leforgása alatt megpecsételődött, az élővilág közel 190 millió évvel korábbi összeomlásához sokkal lassabb folyamatok vezettek.

A kihalásért valószínűleg a mai Oroszország területén elterülő szibériai trappbazalt nagy magmás tartomány (LIP) hosszan, akár több tízezer évig tartó tevékenysége és az általa kiváltott elszabaduló üvegházhatás volt felelős. A globális átlaghőmérséklet a szabadjára kerülő üvegházhatású gázok miatt nagyjából 8 Celsius-fokkal, a szén-dioxid-szint pedig 2000 ppm-mel (parts per million, egymillióból egy molekula) nőtt meg. Ennek következtében az óceánok is felhevültek, elsavasodtak, oxigéntartalmuk pedig drámaian lecsökkent. Most két új kutatás is alátámasztja ezt az elméletet.

A higany a globális katasztrófa indikátora

A Nature Communicationsben néhány hete megjelent tanulmányban Jun Shen és kollégái a perm időszak végéről származó kőzetrétegekben a vulkáni tevékenység indikátorának tekintett higany mennyiségének változásait vizsgálták. A kutatók szerint a higanykoncentráció megnövekedése a P–T-határvonal közelében az eddigi legjobb bizonyítéka annak, hogy a kihalásért valóban a szibériai trappbazaltrendszer elhúzódó vulkanikus aktivitása lehetett a felelős.

A tanulmány szerzői tíz, a perm időszakban tengerrel borított, a Föld északi féltekéjén található pontról vettek mintákat a megfelelő kőzetrétegekből. Az egyik minta Magyarországról, a Bükkben található Bálvány-hegyről származik, amelynek a perm időszakból származó rétegei egykor a Paleotethys-óceán nyugati részének üledékét alkották.

A kutatók részben a mintavételi rétegekben talált angolnákra hasonlító konodonták „fogainak” kormeghatározásával, másrészt szénizotópok arányainak vizsgálatával állapították meg a higanylerakódásokat tartalmazó permi kőzetek korát. A perm–triász geológiai határvonalon megnövekedett higanykoncentrációt találtak minden mintában, ami szerintük egyértelműen arra utal, hogy a kihalással egy időben erős vulkáni aktivitás zajlott. A higany a vulkáni tevékenységgel, valamint óriási kiterjedésű széntelepek kigyulladásával kerülhetett a légkörbe, majd onnan a tengeri üledékbe. A mintákban megfigyelt maximális higanykoncentrációk 3-8-szorosai a P–T-kihalás előttinek.

A higany izotópos vizsgálatából arra következtetnek a szakemberek, hogy annak légköri forrása volt, igazolva a hirtelen koncentrációnövekedés vulkanikus eredetét. Az egykori sekély tengeri területekről vett mintákban a higanykoncentráció csúcsa közel egybeesett a P–T-kihalás időpontjával, míg a mélyebb óceáni területekről származókban 50-100 ezer évvel a fő kihalás előttire tolódott. A szerzők szerint mindez arra utalhat, hogy a P–T-kihalást kiváltó heves vulkáni tevékenység rendkívül hosszú ideig, akár több tízezer évig elhúzódhatott.

„Egy nagy és erőteljes vulkánkitörés során tipikusan sok higany jut a légkörbe. A higany relatíve új indikátor a kutatók számára. Az utóbbi időben népszerű lett a vulkáni aktivitás a földtörténet fő eseményeire gyakorolt hatásának megértéséhez” – összegezte az új eredmények jelentőségét a tanulmány egyik szerzője, Thomas Algeo, a Cincinnati Egyetem geológiai tanszékének professzora. Mint mondta: „Nem feltétlenül az intenzitás [értsd: a vulkáni tevékenységé] volt a döntő, hanem az időbeni hossza. Minél tovább tartott, annál nagyobb nyomást gyakorolt az élővilágra.”

Más kutatók korábbi számításai arra utalnak, hogy 252 millió éve közel 3 millió köbkilométernyi anyag és hamu jutott a légkörbe a szibériai trappbazalt vulkáni tevékenység következtében. Összehasonlításul: a Yellowstone szupervulkán legnagyobb, 2,1 millió évvel ezelőtti kitörése során hozzávetőleg 2500 köbkilométernyi anyag került a légkörbe.

Az óceánok szinte lakhatatlanná váltak

Egy másik, tavaly december elején a Science-ben megjelent kutatás a vulkáni tevékenység által okozott klímaváltozás óceánokra mért hatását modellezte. Justin L. Penn és munkatársai arra voltak kíváncsiak, hogy a felmelegedés és az általa okozott oxigénhiányos óceánok képesek-e magyarázni a tengeri kihalás mértékét és földrajzi eloszlását.

A cikk befejező része a qubit.hu-n olvasható tovább.

Forrás: https://qubit.hu/2019/04/29/a-felmelegedes-okozhatta-a-foldtortenet-legsulyosabb-kihalasat