På sporet af globale klimaændringer - vulkanisme som drivkraft for klimaet i den karniske krise

Ny forskning om den såkaldte Carnian Crisis af et hold ledet af Alexander Lukeneder, palæontolog ved Natural History Museum Wien, afslører forbløffende udviklinger omkring globale klimaændringer i triasperioden.

Omfattende geokemiske og geofysiske data hjælper med at tyde en af ​​de største miljøkatastrofer i Jordens historie, Carnian Crisis. Klimaændringer for 233 millioner år siden førte til en global masseudryddelse i havene i den mesozoiske æra. Resultaterne er nu blevet offentliggjort for første gang i Scientific Reports .

Den globale Carnian-krise varede 2 millioner år (234-232 millioner år), hvis virkninger er blevet bevaret i klipperne i Reiflinger-bassinet i nærheden af ​​Lunz am See. Massiv vulkanisme i Canada og det nordlige USA førte til aflejring af et lag basalt mere end tusind meter tykt. Den resulterende enorme CO₂ emissioner til atmosfæren ændrede klimaet.

Den sene trias periode var præget af et drivhusklima med monsunlignende nedbør, hvilket førte til øget muddertilførsel til Tethyshavet. Revene blev kvalt, karbonatplatforme døde, og ilt blev knap på havbunden og dannede døde zoner.

Bevar aflejringer med særlig god bevaring af de indlejrede fossiler kunne udvikle sig under disse forhold. Udover ammonitter, blæksprutter, muslinger, snegle, krabber, havisopoder og børsteorme kan du også opdage usædvanligt velbevarede og yderst sjældne fossiler som flyvefisk, coelacanth Coelocanthus eller lungefisken Tellerodus.

Havet i Reiflinger-bassinet var omgivet af de første grupper af øer, hvor de første skove af nåletræer som Voltzia blev dannet under fugtige og varme forhold. Nærheden til ferskvand bekræftes også af alluviale rester af forskellige landplanter og fund af talrige bladfodede krebsdyr af slægten Euestheria.

Fasen kendt som den karniske krise kan kun observeres i en smal geologisk zone i Østrig. Den strækker sig fra Mödling i Niederösterreich i øst til det nordlige Steiermark nær Großreifling, dvs. ind i området med Steiermark Eisenwurzen Nature og UNESCO Geopark i vest.

Den store mangfoldighed af faunaen opdaget i de bevarede aflejringer omkring Lunz am See og den fantastiske bevaring gør det muligt at undersøge miljøet i den sene trias periode og få ny indsigt i miljøforhold, fødekæder og denne tids rovdyr-bytte-forhold. .

Startende med bittesmå krebsdyr, udvidede fødekæden sig gennem mindre fisk til rovblæksprutter og ammonitter, som igen blev forfanget af større rovfisk. Ichthyosaurer var de bedste rovdyr i dette økosystem i Reiflinger-bassinet i det sene trias.

Moderne forskning

Et internationalt hold ledet af Alexander Lukeneder fra NHM Wien, Petra Lukeneder (University of Vienna), Reinhard Sachsenhofer (University of Leoben), Manuel Rigo (University of Padua) og Guido Roghi (National Research Council of Padua) har forsket i en af de største miljøkatastrofer i Jordens historie.

En lang række undersøgelser er blevet udført på sten og fossiler, og de nyeste analysemetoder er blevet anvendt. Makrofossiler som ammonitter, blæksprutter og fisk blev analyseret, samt repræsentanter for floraen. Derudover blev pollensammenslutningerne og deres ændringer i løbet af den karniske krise analyseret.

Der kan ses en ændring fra rent marine forhold til ferskvandsprægede forhold med øget forekomst af flodsletter og moser med pionervegetation.

På baggrund af mikrofossiler og geokemiske og geofysiske analyser er der opstået et detaljeret billede af miljøet for 233 millioner år siden i de østrigske kalkstensalper. Den reviderede identifikation af ammonitter og analysen af ​​bittesmå fisketænder muliggør en præcis aldersklassificering.

Stensekvenserne i de østrigske kalkstensalper er sammenlignelige med aflejringer af samme alder i hele Tethys-regionen. Det stærke input af CO₂ gennem vulkanisme ændret den globale sammensætning af kulstofisotoper. Dette kemiske spor af det globale drivhusklima kan også påvises i klipperne nær Lunz am See.

Geofysiske målinger på de forskellige bjergarter viser tydeligt en stigning i udstrålende partikler og magnetiserbare mineraler under Karniankrisen samt en ændring i sammensætningen af ​​lermineraler. Den højere andel af disse partikler indikerer en øget tilførsel af vejrligsprodukter og organiske rester af landplanter fra det omgivende land til havbassinet på grund af øget nedbør.

Biomarkører - kemiske stoffer i sedimentet, der stammer fra tidligere organismer - indikerer, at det organiske stof i denne vådere fase i stigende grad stammede fra landplanter, dvs. det blev skyllet ind i Reiflingerbassinet. Miljøforholdene ændrede sig. Denne del af Tethys-havet blev afskåret, og iltfattige, fjendtlige forhold spredte sig til havbunden. Materialet, der blev skyllet ind fra jorden, ændrede permanent vandkemien.

Geologer havde længe bemærket rækkefølgen af ​​lettere Reiflinger-kalksten til mørke Göstlinger-kalksten, som til sidst blev overlejret af fint laminerede Reingraben-lag. Denne ændring kan nu forklares med de skiftende klimatiske forhold.

De fint laminerede Reingraben-lag med deres usædvanlige rigdom af fossiler blev dannet under den karniske krise. Der var ingen ådselædere i det iltfrie mudder til at spise de døde organismer. Livet var ikke længere muligt på havbunden og i sedimentet.

Flere oplysninger: Alexander Lukeneder et al., Multi-proxy-registrering af det østrigske Upper Trias Polzberg Konservat-Lagerstätte i lyset af Carnian Pluvial Episode, Scientific Reports (2024). DOI:10.1038/s41598-024-60591-9

Journaloplysninger: Videnskabelige rapporter

Leveret af Naturhistorisches Museum Wien