Όλοι γνωρίζουν για την εξαφάνιση των δεινοσαύρων. Η χειρότερη εξαφάνιση προκλήθηκε από την ταχεία αύξηση της θερμοκρασίας.
Η πιο σοβαρή εξαφάνιση της Γης εμφανίστηκε πολύ πριν από τον αστεροειδή κρούση που έπληξε τους δεινόσαυρους. Συνέβη περίπου 252 mya και σηματοδότησε το τέλος αυτού που ονομάζεται Περμανική Περίοδος. Η εξαφάνιση είναι γνωστή ως το Permian-Triassic Extinction Event, το End-Permian Extinction, ή πιο απλά, «The Great Dying». Μέχρι το 70% των χερσαίων σπονδυλωτών και έως και το 96% όλων των θαλάσσιων ειδών εξαφανίστηκαν κατά τη διάρκεια του The Great Dying.
Πώς συνέβη? Θα μπορούσε να συμβεί ξανά;
"Αυτή η μελέτη υπογραμμίζει την πιθανότητα μαζικής εξαφάνισης που προκύπτει από έναν παρόμοιο μηχανισμό υπό την ανθρωπογενή κλιματική αλλαγή." - κύριος συγγραφέας Justin Penn, Σχολή Ωκεανογραφίας, Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον.
Οι επιστήμονες έχουν εργαστεί σκληρά για να κατανοήσουν την αιτία της χειρότερης εξαφάνισης στην ιστορία της Γης. Αλλά είναι δύσκολο να συγκεντρωθούν τα στοιχεία από κάτι που συνέβη πάνω από 250 mya. Αποσπάσματα από γεγονότα που πριν από πολύ καιρό είναι κρυμμένα στο βράχο, και μεγάλο μέρος του βράχου που ήταν παλιό έχει αφαιρεθεί. Δεν υπάρχει όπλο καπνίσματος όπως ένας τεράστιος κρατήρας. Υπάρχουν μόνο αποδεικτικά στοιχεία. Ένα συγκεκριμένο αποδεικτικό στοιχείο είναι ιδιαίτερα συναρπαστικό: τα απολιθωμένα στοιχεία που δείχνουν την κατανομή των θαλάσσιων ειδών που εξαφανίστηκαν, σε σύγκριση με αυτά που δεν το έκαναν.
Μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Science zeroes in the fossil record και δείχνει ότι ο ένοχος πίσω από το Great Dying ήταν η κλιματική αλλαγή. Και παρόλο που η κλιματική αλλαγή εκείνη την εποχή πιθανότατα προκλήθηκε από ηφαίστεια, οι επιπτώσεις είναι σαφείς: η κλιματική αλλαγή, είτε προκαλείται από ηφαίστεια ή κάτι άλλο, μπορεί να προκαλέσει καταστροφική εξαφάνιση εξίσου κακή ή χειρότερη από μια αστεροειδή.
Η εργασία με τίτλο «Η υποξία που εξαρτάται από τη θερμοκρασία εξηγεί τη βιογεωγραφία και τη σοβαρότητα της εξαφάνισης της θαλάσσιας μάζας στο τέλος». Ο κύριος συγγραφέας είναι ο Justin Penn της Σχολής Ωκεανογραφίας, στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον. Στη μελέτη, ο Penn και οι συν-συγγραφείς του καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι οι αυξανόμενες θερμοκρασίες των ωκεανών και η υποξία που συνέβη μαζί της προκάλεσαν το The Great Dying, και πιθανώς και άλλες εξαφανίσεις.
«… Η υπερθέρμανση του κλίματος και η απώλεια οξυγόνου ήταν η κύρια αιτία της εξαφάνισης.» - Justin Penn, Σχολή Ωκεανογραφίας, Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον.
Πολλά στοιχεία δείχνουν ότι ο μηχανισμός πίσω από αυτήν την κλιματική αλλαγή 252 mya ήταν ηφαίστεια. Το πρωταρχικό αποτέλεσμα των ηφαιστείων ήταν ένα κλίμα θέρμανσης, λόγω των αερίων του θερμοκηπίου που εγχύθηκαν στην ατμόσφαιρα. Τα ηφαίστεια είχαν άλλα αποτελέσματα, αλλά η θέρμανση είναι το κλειδί. Προκάλεσε τη θέρμανση των ωκεανών σημαντικά.
Οι ερευνητές συνδύασαν τη μοντελοποίηση του κλίματος με τα απολιθώματα για να καταλήξουν στο συμπέρασμά τους. Μοντελοποίησαν το κλίμα με βάση τη Γη λίγο πριν από την εξαφάνιση, όταν υπήρχε μια μόνο ήπειρος που ονομάζεται Pangea και όταν η θερμοκρασία του ωκεανού και το επίπεδο οξυγόνου ήταν παρόμοια με τα σημερινά. Στο μοντέλο τους, εισάγουν επίσης ευαισθησίες θερμοκρασίας και οξυγόνου 61 σύγχρονων θαλάσσιων ειδών, συμπεριλαμβανομένων καρκινοειδών, ψαριών, οστρακοειδών, κοραλλιών και καρχαριών. Οι συνθήκες πριν από τον Μεγάλο Θάνατο ήταν παρόμοιες με τις συνθήκες τώρα, οπότε οι ευαισθησίες αυτών των 61 σύγχρονων ειδών αντιπροσωπεύουν το είδος τη στιγμή της χειρότερης εξαφάνισης της Γης.
Στη συνέχεια, αύξησαν τη θερμοκρασία 10 μοίρες, ταιριάζοντας με την αλλαγή θερμοκρασίας 252 mya. Το αποτέλεσμα τους έδωσε μια γεωγραφική εικόνα του Great Dying.
«Πολύ λίγοι θαλάσσιοι οργανισμοί έμειναν στους ίδιους βιότοπους με τους οποίους ζούσαν - είτε έφυγε είτε χάθηκε», δήλωσε ο δεύτερος συγγραφέας Curtis Deutsch, αναπληρωτής καθηγητής ωκεανογραφίας του UW. Στην προσομοίωση, τα είδη μεγάλου γεωγραφικού πλάτους εξαφανίστηκαν σχεδόν εντελώς, ενώ ορισμένα είδη πλησίασαν τον ισημερινό.
«Είναι η πρώτη φορά που έχουμε κάνει μια μηχανιστική πρόβλεψη σχετικά με το τι προκάλεσε την εξαφάνιση που μπορεί να δοκιμαστεί άμεσα με τα απολιθώματα, το οποίο στη συνέχεια μας επιτρέπει να κάνουμε προβλέψεις για τις αιτίες της εξαφάνισης στο μέλλον», δήλωσε ο πρώτος συγγραφέας Justin Penn , φοιτητής διδακτορικού στην Ωκεανογραφία.
Μερικοί αρχαίοι βράχοι θαλάσσιου πυθμένα βρίσκονται ακόμα γύρω από τη χειρότερη εξαφάνιση της Γης 252 mya, και διατηρούν τα στοιχεία για την ίδια την εξαφάνιση. Υπήρχε ένα ακμάζον και ποικίλο θαλάσσιο οικοσύστημα, τότε μια σειρά από πτώματα. Και χρειάστηκαν εκατομμύρια χρόνια για να διαφοροποιηθεί και να ευδοκιμήσει ξανά η Γη. Με τα αποτελέσματα της προσομοίωσής τους στο χέρι, οι επιστήμονες το συνέκριναν με το απολιθωμένο αρχείο.
Το αρχείο απολιθωμάτων δείχνει πού βρίσκονταν τα είδη πριν από την εξαφάνιση, και τα οποία εξαφανίστηκαν πλήρως ή περιορίστηκαν σε ένα κλάσμα του πρώην οικοτόπου τους. Και το αρχείο απολιθωμάτων επιβεβαιώνει αυτό που βρήκαν οι ερευνητές: είδη που απέχουν περισσότερο από τον ισημερινό.
Το κρύο νερό κρατά περισσότερο οξυγόνο από το θερμότερο νερό, αυτή είναι βασική επιστήμη. Τα είδη που είναι προσαρμοσμένα σε ψυχρότερα κλίματα, μακριά από τον ισημερινό, απαιτούν περισσότερο οξυγόνο για να επιβιώσουν από τα είδη που προσαρμόζονται στα θερμότερα νερά κοντά στον ισημερινό. Τα θαλάσσια απολιθώματα δείχνουν ότι τα θαλάσσια είδη μακρύτερα από τον ισημερινό υπέφεραν χειρότερα από εκείνα που ήταν πιο κοντά στον ισημερινό.
Όταν το κλίμα θερμάνθηκε και το επίπεδο οξυγόνου των ωκεανών μειώθηκε, το πρώτο που πέθανε ήταν τα είδη που χρειάζονταν περισσότερο οξυγόνο. Το είδος κοντά στον ισημερινό είχε κάπου να πάει: θα μπορούσαν να φύγουν από τον ισημερινό και να βρουν νερό με επίπεδα οξυγόνου που είχαν συνηθίσει. Ή τουλάχιστον μερικά από αυτά θα μπορούσαν. Αλλά για εκείνους που βρίσκονται πιο βόρεια και νότια του ισημερινού, δεν υπήρχε πουθενά.
«Δεδομένου ότι οι μεταβολισμοί των τροπικών οργανισμών είχαν ήδη προσαρμοστεί σε αρκετά ζεστές συνθήκες χαμηλότερου οξυγόνου, θα μπορούσαν να απομακρυνθούν από τις τροπικές περιοχές και να βρουν τις ίδιες συνθήκες κάπου αλλού». - Curtis Deutsch, συν-συγγραφέας, Αναπληρωτής Καθηγητής Ωκεανογραφίας UW.
«Δεδομένου ότι οι μεταβολισμοί των τροπικών οργανισμών είχαν ήδη προσαρμοστεί σε αρκετά ζεστές συνθήκες χαμηλότερου οξυγόνου, θα μπορούσαν να απομακρυνθούν από τις τροπικές περιοχές και να βρουν τις ίδιες συνθήκες κάπου αλλού», δήλωσε ο Deutsch. «Αλλά αν ένας οργανισμός είχε προσαρμοστεί σε ένα κρύο, πλούσιο σε οξυγόνο περιβάλλον, τότε αυτές οι συνθήκες έπαψαν να υπάρχουν στους ρηχούς ωκεανούς».
Οι ωκεανοί θέρμανσης αποτελούσαν διπλό νερό για θαλάσσια είδη. Καθώς οι ωκεανοί θερμάνθηκαν, όχι μόνο το επίπεδο οξυγόνου μειώθηκε, αλλά ο μεταβολισμός των θαλάσσιων ειδών επιταχύνθηκε και χρειάζονταν περισσότερο οξυγόνο. Η βασική ιδέα εδώ είναι ο λόγος των ποσοστών προσφοράς και ζήτησης O2 που εξαρτώνται από τη θερμοκρασία. Αυτή η αναλογία, που ονομάζεται Μεταβολικός Δείκτης, μετρά το περιβαλλοντικό πεδίο για αερόβια δραστηριότητα και διέπεται από τις συνθήκες του ωκεανού καθώς και από θερμικά και υποξία ευαισθησία που διαφέρουν μεταξύ των ειδών. Εάν ο Μεταβολικός Δείκτης για ένα συγκεκριμένο είδος πέσει κάτω από την ελάχιστη απαίτησή τους, απλά δεν μπορούν να αναπνεύσουν και πεθαίνουν.
«Η υπογραφή αυτού του μηχανισμού θανάτωσης, της θέρμανσης του κλίματος και της απώλειας οξυγόνου, είναι αυτό το γεωγραφικό σχέδιο που προβλέπει το μοντέλο και στη συνέχεια ανακαλύφθηκε στα απολιθώματα», δήλωσε ο Penn. «Η συμφωνία μεταξύ των δύο δείχνει ότι αυτός ο μηχανισμός της θερμοκρασίας του πλανήτη και η απώλεια οξυγόνου ήταν η κύρια αιτία της εξαφάνισης.»
Η θέρμανση και η έλλειψη οξυγόνου που προκάλεσε δεν ήταν ο μόνος παράγοντας στην εξαφάνιση, αλλά εξηγεί περισσότερες από τις μισές απώλειες της θαλάσσιας ποικιλομορφίας. Σύμφωνα με τους συγγραφείς, άλλες αλλαγές, όπως οξίνιση ή μεταβολές στην παραγωγικότητα των φωτοσυνθετικών οργανισμών, πιθανότατα λειτουργούσαν ως πρόσθετες αιτίες.
Τι σημαίνει αυτό για το μέλλον; Εάν η υπερθέρμανση ήταν η κύρια αιτία του The Great Dying, η χειρότερη εξαφάνιση στην ιστορία της Γης, τότε η θέρμανση μπορεί να οδηγήσει ξανά στην εξαφάνιση. Στην πραγματικότητα, είναι ήδη.
Τα επίπεδα αερίων του θερμοκηπίου αυξήθηκαν στο Permian και σήμερα αυξάνονται. Όχι φυσικά από ηφαίστεια, αλλά από ανθρώπους.
"Σύμφωνα με τα σενάρια των εκπομπών που λειτουργούν ως συνήθως, το 2100 η υπερθέρμανση στον άνω ωκεανό θα έχει προσεγγίσει το 20 τοις εκατό της θέρμανσης στα τέλη Permian, και έως το 2300 θα φτάσει μεταξύ 35 και 50 τοις εκατό", δήλωσε ο Penn. "Αυτή η μελέτη υπογραμμίζει την πιθανότητα μαζικής εξαφάνισης που προκύπτει από έναν παρόμοιο μηχανισμό υπό την ανθρωπογενή κλιματική αλλαγή."
Ζούμε από ένα γεγονός εξαφάνισης αυτήν τη στιγμή, που ονομάζεται εξαφάνιση του Ολοκαίνου. Θεωρείται η έκτη εξαφάνιση, επειδή υπήρξαν πέντε άλλοι τα τελευταία 600 εκατομμύρια χρόνια. Η εξαφάνιση του Ολοκαινίου εκτείνεται σε φυτά και ζώα, συμπεριλαμβανομένων θηλαστικών, πτηνών, αμφιβίων, ερπετών και αρθρόποδων. Δεν καθοδηγούνται όλα από ένα θερμό κλίμα, αλλά μερικά από αυτά είναι. Η απώλεια βιοποικιλικών οικοτόπων από την ανθρώπινη δραστηριότητα αποτελεί ξεχωριστή αιτία. Ωστόσο, είναι εξαφάνιση. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ο τρέχων ρυθμός εξαφάνισης για είδη φυτών και ζώων είναι μεταξύ 100 και 1.000 φορές μεγαλύτερος από τους φυσικούς ρυθμούς εξαφάνισης.
Απομένει να δούμε πόσο πιο ζεστό θα πάρει το κλίμα μας και πόσα είδη θα εξαφανιστούν. Ας ελπίσουμε ότι μπορούν να γίνουν οι απαραίτητες αλλαγές για να αποφευχθούν τα χειρότερα από τα επόμενα. Και ας ελπίσουμε ότι δεν υπάρχουν πάρα πολλές ηφαιστειακές εκρήξεις.
- Δελτίο Τύπου: Η μεγαλύτερη εξαφάνιση στην ιστορία της Γης που προκαλείται από την υπερθέρμανση του πλανήτη αφήνοντας τα ωκεάνια ζώα να αναπνέουν
- Ερευνητικό έγγραφο: Η υποξία που εξαρτάται από τη θερμοκρασία εξηγεί τη βιογεωγραφία και τη σοβαρότητα της εξαφάνισης της θαλάσσιας μάζας στο τέλος του Περμανίου
- Εισαγωγή στη Βικιπαίδεια: Εξαφάνιση του Ολοκαίνου
- Ερευνητικό έγγραφο: Η παρεξηγημένη έκτη μαζική εξαφάνιση
- Ερευνητικό έγγραφο: Εκτίμηση του φυσιολογικού ρυθμού εξαφάνισης των ειδών
