Ein anhaltender Einfluss von Supernovae auf die Biodiversität

Die Anzahl explodierender Sterne (Supernovae) hat die Biodiversität der Meereslebewesen in den letzten 500 Millionen Jahren erheblich beeinflusst. Dies ist die Essenz einer neuen Studie, die in veröffentlicht wurde Ökologie und Evolution von Henrik Svensmark, DTU-Raum.

Umfangreiche Studien des Fossilienbestands haben gezeigt, dass sich die Vielfalt der Lebensformen im Laufe der geologischen Zeit erheblich verändert hat, und eine grundlegende Frage der Evolutionsbiologie ist, welche Prozesse für diese Variationen verantwortlich sind.

Die neue Studie enthüllt eine große Überraschung: Die unterschiedliche Anzahl nahe gelegener explodierender Sterne (Supernovae) folgt genau den Veränderungen in der Artenvielfalt der marinen Gattungen (der taxonomischen Rang über den Arten) während der letzten 500 Millionen Jahre. Die Übereinstimmung ergibt sich nach Normalisierung der marinen Diversitätskurve durch die Veränderungen in flachen Meeresgebieten entlang der Kontinentalküsten.

Flache Meeresschelfe sind relevant, da die meisten Meereslebewesen in diesen Gebieten leben und Veränderungen in Schelfgebieten neue Regionen eröffnen, in denen sich Arten entwickeln können. Daher beeinflussen Veränderungen in verfügbaren Flachgebieten die Biodiversität.

„Eine mögliche Erklärung für die Verbindung zwischen Supernova und Diversität ist, dass Supernovae das Erdklima beeinflussen“, sagt Henrik Svensmark, Autor des Artikels und leitender Forscher an der DTU Space.

„Eine hohe Anzahl von Supernovae führt zu einem kalten Klima mit einem großen Temperaturunterschied zwischen Äquator und Polarregionen. Dies führt zu stärkeren Winden, Ozeanvermischung und dem Transport lebenswichtiger Nährstoffe zu den Oberflächengewässern entlang der Festlandsockel.“

Das Papier kommt zu dem Schluss, dass Supernovae für die primäre Bioproduktivität von entscheidender Bedeutung sind, indem sie den Transport von Nährstoffen beeinflussen. Die primäre Bruttobioproduktivität versorgt die ökologischen Systeme mit Energie, und Spekulationen deuten darauf hin, dass Änderungen der Bioproduktivität die Biodiversität beeinflussen können. Die vorliegenden Ergebnisse stimmen mit dieser Hypothese überein.

„Die neuen Beweise deuten auf eine Verbindung zwischen dem Leben auf der Erde und Supernovae hin, vermittelt durch die Wirkung kosmischer Strahlung auf Wolken und Klima“, sagt Henrik Svensmark.

Wenn schwere Sterne explodieren, erzeugen sie kosmische Strahlung, das sind Elementarteilchen mit enormen Energien. Kosmische Strahlen reisen zu unserem Sonnensystem, wo einige ihre Reise beenden, indem sie mit der Erdatmosphäre kollidieren. Frühere Studien von Henrik Svensmark und Kollegen, auf die unten verwiesen wird, zeigen, dass sie zur Hauptquelle von Ionen werden, die zur Bildung und zum Wachstum von Aerosolen beitragen, die für die Wolkenbildung erforderlich sind.

Da Wolken die Sonnenenergie regulieren können, die die Erdoberfläche erreicht, beeinflusst die kosmische Strahlungs-Aerosol-Wolke das Klima. Beweise zeigen erhebliche Klimaverschiebungen, wenn sich die Intensität der kosmischen Strahlung über Millionen von Jahren um mehrere hundert Prozent ändert.