Svi znaju za izumiranje dinosaura. Najgore izumiranje uzrokovano je brzim porastom temperature.
Najoštrije izumiranje na Zemlji dogodilo se mnogo prije udara asteroida ubojice koji je uništio dinosaure. Dogodilo se oko 252 mya, i označilo je kraj onoga što se naziva Permsko razdoblje. Izumiranje je poznato kao permijsko-trijasni događaj izumiranja, krajnjepermsko izumiranje ili, jednostavnije rečeno, "veliki umiranje." Do 70% kopnenih kralježnjaka i do 96% svih morskih vrsta ugašeno je tijekom Velikog umiranja.
Kako se to dogodilo? Može li se to ponoviti?
"Ova studija naglašava potencijal za masovno izumiranje proizašlo iz sličnog mehanizma pod antropogenim klimatskim promjenama." - vodeći autor Justin Penn, Škola za oceanografiju, Sveučilište u Washingtonu.
Znanstvenici su naporno radili kako bi razumjeli uzrok najgoreg izumiranja u Zemljinoj povijesti. Ali teško je prikupiti dokaze iz nečega što se dogodilo preko 250 milja. Tragovi događaja koji su davno bili skriveni u stijeni, a velik dio stijene koja je bila stara pokradena je. Nema pušača za pušenje poput ogromne kratere. Postoje samo bitovi i dijelovi dokaza. Jedan poseban dokaz posebno je uvjerljiv: fosilni dokazi koji pokazuju rasprostranjenost morskih vrsta koje su izumrle, nasuprot onima koje nisu.
Nova studija objavljena u časopisu Science zeroes na zapisu fosila i pokazuje da su krivac iza Velikog umiranja bile klimatske promjene. Iako su klimatske promjene u to vrijeme vjerojatno uzrokovane vulkanima, implikacije su jasne: klimatske promjene, bilo da su uzrokovane vulkanima ili nešto treće, mogu prouzrokovati katastrofalno izumiranje jednako loše kao i gore od asteroida.
Rad je naslovljen „Temperaturna ovisnost hipoksije objašnjava biogeografiju i težinu krajnjeg permskog izumiranja morske mase“. Glavni autor je Justin Penn sa škole za oceanografiju na Sveučilištu Washington. U studiji Penn i njegovi koautori zaključuju da su povišene temperature oceana i hipoksija koja je nastala uzrokovale Veliko umiranje, a vjerojatno i druga izumiranja.
"... klimatsko zagrijavanje i gubitak kisika bio je glavni uzrok gašenja." - Justin Penn, škola oceanografije, Sveučilište u Washingtonu.
Tona dokaza pokazuje da su mehanizam koji stoji iza klimatskih promjena 252 mya vulkani. Primarni učinak vulkana bila je zagrijavajuća klima, zbog stakleničkih plinova koje su ubrizgali u atmosferu. Vulkani su imali druge učinke, ali ključno je zagrijavanje. To je uzrokovalo da se oceani znatno zagrijavaju.
Istraživači su za svoje zaključivanje kombinirali klimatsko modeliranje i zapise o fosilima. Modelirali su klimu na Zemlji neposredno prije izumiranja, kada je postojao jedan kontinent zvan Pangea i kada su temperatura i nivo kisika u oceanu bili slični današnjoj. U svoj model također unose osjetljivost na temperaturu i kisik 61 moderne morske vrste, uključujući rakove, ribe, školjke, koralje i morske pse. Uvjeti prije Velikog umiranja bili su slični sadašnjim uvjetima, pa osjetljivost ove 61 moderne vrste predstavlja vrstu u trenutku najgoreg izumiranja Zemlje.
Zatim su povisili temperaturu za 10 stupnjeva, što odgovara temperaturnoj promjeni 252 mya. Rezultat im je dao geografsku sliku Velikog umiranja.
"Vrlo mali broj morskih organizama ostao je na istim staništima u kojima su živjeli - bilo u bijegu, bilo će propasti", rekao je drugi autor Curtis Deutsch, izvanredni profesor oceanografije na UW-u. U simulaciji su se velike zemljopisne širine gotovo u potpunosti uklonile, dok su neke vrste bliže ekvatoru preživjele.
"Ovo je prvi put da smo napravili mehanički predviđanje o tome što je prouzročilo izumiranje koje se može izravno testirati fosilnim zapisima, što nam onda omogućava da predvidimo uzroke izumiranja u budućnosti", rekao je prvi autor Justin Penn , doktorski student UW-a iz oceanografije.
Neke drevne stijene iz morskog dna još uvijek se nalaze oko najgoreg izumiranja Zemlje, 252 mya, i drže dokaze o samom izumiranju. Bio je napredan i raznolik morski ekosustav, a zatim i niz leševa. I trebalo je milijun godina da se Zemlja ponovno diverzificira i uspije. Znanstvenici su, s rezultatima svoje simulacije, uspoređivali s podacima o preživjelim fosilima.
Zapis o fosilima pokazuje gdje su vrste bile prije izumiranja, a koje su izbrisane u potpunosti ili ograničene na djelić njihovog staništa. A zapis fosila potvrđuje ono što su istraživači utvrdili: vrste najudaljenije od ekvatora najviše su stradale.
Hladna voda sadrži više kisika od toplije vode, to je osnovna znanost. Vrstama koje su prilagođene hladnijim klimama, dosta udaljenim od ekvatora, potrebno je više kisika da bi preživjelo od vrsta prilagođenih toplijim vodama u blizini ekvatora. Zapisi o morskim fosilima pokazuju da su morske vrste dalje od ekvatora patile gore nego one bliže ekvatoru.
Kad se klima ugrijala, a razina oceanskog kisika smanjila, prve su uginule vrste kojima je bilo potrebno više kisika. Vrste bliže ekvatoru imale su kamo otići: mogli su napustiti ekvator i pronaći vodu s razinama kisika na koje su navikli. Ili su barem neki od njih mogli. Ali za one dalje sjeverno i južno od ekvatora, nigdje nije bilo.
"Budući da su metabolizmi tropskih organizama već bili prilagođeni za prilično tople uvjete s nižim kisikom, mogli su se odmaknuti od tropa i naći iste uvjete negdje drugdje." - Curtis Deutsch, koautor, izvanredni profesor oceanografije na UW-u.
"Budući da su metabolizmi tropskih organizama već bili prilagođeni za prilično tople uvjete s nižim kisikom, mogli su se odmaknuti od tropa i naći iste uvjete negdje drugdje", rekao je Deutsch. "Ali ako je organizam bio prilagođen hladnom okruženju bogatom kisikom, tada su ti uvjeti prestali postojati u plitkim oceanima."
Okeani za zagrijavanje bili su dvostruko privlačniji za morske vrste. Kako su se oceani zagrijavali, ne samo da je padala razina kisika, već je ubrzao i metabolizam morskih vrsta, a trebalo im je i više kisika. Ključni koncept ovdje je omjer stope ponude i potražnje O2 ovisno o temperaturi. Taj omjer, nazvan Metabolički indeks, mjeri okolišni aerobni učinak u okolišu, a upravljaju se oceanskim uvjetima, kao i svojstvima osjetljivosti na termičku i hipoksiju koja se razlikuju u različitim vrstama. Ako metabolički indeks za određenu vrstu padne ispod njihovog minimalnog zahtjeva, jednostavno ne mogu disati i odumiru.
"Potpis tog mehanizma ubijanja, klimatskog zagrijavanja i gubitka kisika je ovaj geografski obrazac koji je predvidio model i potom otkriven u fosilima", rekao je Penn. "Sporazum između njih dvoje pokazuje da je ovaj mehanizam klimatskog zagrijavanja i gubitak kisika bio glavni uzrok gašenja."
Zagrijavanje i nedostatak kisika koje je uzrokovalo nisu jedini faktor u gašenju, ali objašnjavaju više od polovice gubitaka morske raznolikosti. Druge promjene, poput zakiseljavanja ili pomaci u produktivnosti fotosintetskih organizama, navode autori, vjerojatno su djelovale kao dodatni uzroci.
Što to znači za budućnost? Ako je zagrijavanje bio glavni uzrok Velikog umiranja, najgoreg izumiranja u povijesti Zemlje, tada zagrijavanje može opet dovesti do istrebljenja. Zapravo to već jest.
Razine stakleničkih plinova porasle su u Permi, a danas se povećavaju. Ne od vulkana naravno, već od ljudi.
"Prema uobičajenim scenarijima za emisije štetnih plinova, do 2100. zagrijavanje u gornjem oceanu približit će se 20 posto zagrijavanja u krajnjem Permiji, a do 2300. dostići će između 35 i 50 posto", rekao je Penn. "Ova studija naglašava potencijal za masovno izumiranje proizašlo iz sličnog mehanizma pod antropogenim klimatskim promjenama."
Trenutno živimo kroz događaj izumiranja koji se zove holocensko izumiranje. Smatra se šestim izumiranjem, jer ih je bilo pet drugih u posljednjih 600 milijuna godina. Holocensko izumiranje obuhvaća biljke i životinje, uključujući sisavce, ptice, vodozemce, gmazove i člankonožce. Nije sve vođeno zatopljujućom klimom, ali nešto je. Poseban je uzrok gubitak staništa biološke raznolikosti od ljudske aktivnosti. Ali ipak, to je izumiranje. Znanstvenici smatraju da je trenutna stopa izumiranja za biljne i životinjske vrste između 100 i 1.000 puta veća od prirodne stope izumiranja.
Ostaje nam još vidjeti koliko će toplije podneblje dobiti i koliko će vrsta biti potjerano do istrebljenja. Nadajmo se da se mogu izvršiti potrebne promjene da se izbjegne najgore što slijedi. Nadajmo se da nema previše erupcija vulkana.
- Priopćenje za javnost: Najveće izumiranje u povijesti Zemlje uzrokovano globalnim zagrijavanjem, ostavljajući oceanske životinje dahnu za dah
- Istraživački rad: Temperaturna hipoksija objašnjava biogeografiju i ozbiljnost krajnjeg permskog izumiranja morske mase
- Ulaz iz Wikipedije: Holocensko izumiranje
- Istraživački rad: Pogrešno shvaćeno šesto masovno izumiranje
- Istraživački rad: Procjena normalne stope izumiranja vrsta
