Lange vor den Dinosauriern wurde die Erde von Tieren beherrscht, die in vielerlei Hinsicht noch unglaublicher waren.
Fleischfresser wie Titanophoneus oder „Titanic-Mörder“ jagten riesige gepanzerte Reptilien von der Größe eines Büffels.
Viele dieser Tiere starben während des kapitanischen Zeitalters vor etwa 260 Millionen Jahren bei einem Massensterben aus.
Jetzt sagt ein internationales Forscherteam, dass Beweise darauf hindeuten, dass dieses Massensterben kein einzelnes Ereignis war, sondern zwei, die fast 3 Millionen Jahre voneinander getrennt waren. Beide wurden durch denselben Übeltäter verursacht: massive Vulkanausbrüche.
Durch die Untersuchung von Uranisotopenprofilen von Meeresproben, die im Südchinesischen Meer gesammelt wurden, identifizierten Wissenschaftler zwei „Pulse“, in denen den Ozeanen lebensspendender Sauerstoff entzogen wurde.
In einer in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Erd- und Planetenwissenschaftsbriefesagen die Forscher, dass ihre Analyse Beweise dafür liefert, dass die sauerstoffarmen Ozeane vor etwa 259 Millionen und 262 Millionen Jahren während der mittleren Perm-Periode zwei Massensterben auslösten.
Drohende Klimakatastrophe
Durch die Untersuchung dieser uralten Artensterben können Forscher besser vorhersagen, wie sich die heutige globale Erwärmung auf die Nahrungskette des Ozeans auswirken könnte.
„Wir untersuchen die Biokrise in der Perm-Periode, aber aufgrund menschlicher Ereignisse findet heute eine ähnliche Erwärmung statt“, sagte Thomas Algeo, Co-Autor der Studie und Professor für Geowissenschaften an der University of Cincinnati. „Menschen imitieren die Auswirkungen von Vulkanausbrüchen als Folge der Freisetzung von Kohlenstoff in die Atmosphäre.“
Die Studie wurde von der Forscherin Huyue Song an der China University of Geosciences, einer ehemaligen Postdoktorandin an der UC, geleitet.
„Heute stehen wir vor mehreren Problemen des globalen Wandels, darunter globale Erwärmung, Hypoxie der Ozeane, Versauerung des Meerwassers und Rückgang der biologischen Vielfalt, die den Umweltveränderungen während des biologischen Krisenintervalls im mittleren Perm ähneln“, sagte Song.
Wissenschaftler haben die fünf größten Massenaussterben identifiziert, darunter das katastrophalste aller vor 252 Millionen Jahren, das als „das große Sterben“ bezeichnet wird und 90 % des Meereslebens und 70 % der Landtiere auslöschte. Auch diese Katastrophe wurde durch massive vulkanische Aktivitäten verursacht, die die Meere in tote Zonen verwandelten, sagte Algeo.
„Die Artensterben in Capitan gehören nicht zu den Big Five, aber sie sind bedeutend“, sagte Algeo.
Wie führen Vulkanausbrüche zum Aussterben?
Laut Algeo erzeugen massive Eruptionen eine kurze Periode der Abkühlung durch Asche in der oberen Atmosphäre, die das Sonnenlicht reflektiert, gefolgt von viel längeren Perioden der globalen Erwärmung. Die Freisetzung gewaltiger Mengen an Treibhausgasen hat die Ozeane erwärmt. Das warme Oberflächenwasser ließ gelösten Sauerstoff nicht in tiefere Tiefen vordringen und zerstörte schließlich die Nahrungskette.
„Der Ozean schwankt am Rande der Anoxie“, sagte er über diesen Mangel an Sauerstoff. „Gelöster Sauerstoff muss von der Oberflächenschicht aufgenommen und der Tiefsee zugeführt werden. Aber wärmeres Wasser hat eine geringere Dichte. Wenn Sie den Dichteunterschied erhöhen, verhindern Sie ein Umkippen und es gibt keine Möglichkeit, gelösten Sauerstoff in die tieferen Schichten zu bringen. “
Eine Möglichkeit, wie Forscher diese massiven Vulkanausbrüche identifizieren können, besteht darin, in den Sedimentschichten nach Quecksilber zu suchen.
„Merkur hat sich als nützlicher Proxy für Vulkanausbrüche erwiesen“, sagte Algeo. „Große Vulkanausbrüche spucken Quecksilber in die Atmosphäre, das um die Erde getragen und in marinen Sedimenten abgelagert wird.“
Wissenschaftler sagen, dass die Vulkanausbrüche, die das große Sterben verursachten, ihren Ursprung in Sibirien hatten. Die Eruptionen, die das zweifache Massensterben im Perm verursachten, ereigneten sich im Südwesten Chinas an einem Ort, der als Emeishan Large Igneous Province bekannt ist.
Algeo sagte, er würde gerne sehen, ob irgendwelche terrestrischen Beweise die Schlussfolgerungen stützen, die aus ihrer Studie über alte Ozeane gezogen wurden. Er ist optimistisch, dass die Geologie weitere Geheimnisse über das prähistorische Leben auf der Erde enthüllen wird.
„In den letzten 40 Jahren haben wir enorme Fortschritte beim Verständnis der Vergangenheit der Erde gemacht“, sagte Algeo. „Das liegt zum Teil daran, dass wir all diese neuen Tools haben, die wir anwenden können. Und wir haben viel mehr Leute, die auf diesem Gebiet arbeiten, als noch vor einer Generation.“
Forscher Song sagte, die doppelten Katastrophen im Perm zeigen die verheerenden Auswirkungen, die die globale Erwärmung haben kann.
„Wir müssen auf diese Umweltprobleme achten und das sechste Massensterben verhindern“, sagte er.
Mehr Informationen:
Huyue Song et al., Globale ozeanische Anoxie im Zusammenhang mit dem kapitanischen (mittleren Perm) marinen Massensterben, Erd- und Planetenwissenschaftsbriefe (2023). DOI: 10.1016/j.epsl.2023.118128