Activitatea vulcanică din Siberia a stat la baza celei mai mari extincţii în masă din istorie

Gigantica activitate vulcanică din Siberia de azi şi eliberarea de mari cantităţi de metan din adâncul oceanelor au fost mult timp văzute drept cauze ale extincţiei Permian-Triasic. Dar cauza exactă şi secvenţa evenimentelor care au provocat extincţia au rămas puternic controversate. Acum, savanţi din Germania, Italia şi Canada, în cadrul proiectului BASE-LiNE Earth finanţat de UE şi condus de prof. dr. Anton Eisenhauer de la Centrul GEOMAR Helmholtz pentru Cercetări Oceanice din Kiel, în cooperare cu Centrul Helmholtz pentru Cercetări Geoştiinţifice din Potsdam, au reuşit să reconstruiască convingător întreaga cascadă de evenimente de la vremea aceea, utilizând tehnici analitice utramoderne şi modelare geochimică inovatoare. Studiul a fost publicat în revista internaţională Nature Geoscience.

Pentru studiu, echipa BASE-LiNE Earth a utilizat o arhivă adesea neglijată: cochiliile fosilelor de brahiopode. „Acestea erau organisme asemănătoare scoicilor care au existat pe Pământ mai bine de 500 de milioane de ani. Am folosit fosile de brahiopode bine conservate din Alpii sudici. Cochiliile erau depozitate la fundul apelor puţin adânci de la malul oceanului Tethys acum 252 de milioane de ani şi au înregistrat condiţiile de mediu puţin înaintea şi la începutul extincţiei în masă”, explică dr. Hana Jurikova. Ea este principalul autor al studiului, pe care l-a efectuat în proiectul BASE-LiNE Earth şi ca teză de doctorat la GEOMAR.

Măsurând diferiţi izotopi ai elementului boron în cochiliile fosile, echipa a măsurat valorile pH-ului din oceanul de acum 252 de milioane de ani. Deoarece pH-ul apei de mare este strâns legat de concentraţia de CO2 din atmosferă, a fost posibilă şi reconstrucţia valorilor dioxidului de carbon.

„Cu această tehnică, putem nu numai să reconstruim evoluţia concentraţiei de CO2 din atmosferă, ci şi s-o putem lega evident de activitatea vulcanică. Hidraţii de metan, care fuseseră un presupus factor potenţial, au fost consideraţi a fi o cauză improbabilă de datele noastre”, explică dr. Marcus Gutjahr de la GEOMAR, coautor al studiului.

Pasul următor a fost încărcarea datelor privind boronul şi izotopii de carbon într-un model geochimic pe calculator care a simulat procesele care au avut loc atunci pe Pământ. Rezultatele au arătat că încălzirea şi acidifierea oceanului, asociate cu imensa injecţie vulcanică de CO2 în atmosferă, au fost fatale şi au dus la extincţia prin calcifiere a organismelor marine chiar la începutul extincţiei. Dar, cum emisiile de CO2 au avut consecinţe în continuare în creşterea temperaturilor globale provocată de efectul de seră, a crescut şi măcinarea chimică a rocilor terestre.

Timp de mii de ani, fluviile şi ţărmurile au deversat cantităţi tot mai mari de nutrienţi în oceane, care au devenit supra-fertilizate. Rezultatul a fost o sărăcire la scară mare în oxigen şi modificarea unor întregi cicluri de viaţă. „Această prăbuşire de domino a ciclurilor şi proceselor interconectate de susţinere a vieţii a dus în cele din urmă la dimensiunea catastrofală a extincţiei de masă de la hotarul Permian-Triasic”, conchide dr. Jurikova.

În acest studiu, brahiopodele au fost pentru prima oară utilizate ca arhivă a condiţiilor de mediu, iar metode analitice relevante au fost îmbunătăţite şi dezvoltate. „Fără aceste noi tehnici ar fi fost dificil să reconstruim procese de mediu de acum 250 de milioane de ani în asemenea detalii”, spune prof. Anton Eisenhauer. „Mai mult: aceste metode pot fi aplicate în alte cercetări ştiinţifice”. (Phys Org)