Iltudtømning i gamle oceaner forårsagede stor masseudryddelse

Sent i den forhistoriske siluriske periode, for omkring 420 millioner år siden, en ødelæggende masseudryddelse begivenhed udslettede 23 procent af alle havdyr fra planetens overflade.

Årevis, forskere kæmpede for at forbinde en mekanisme til denne masseudryddelse, en af ​​de 10 mest dramatiske nogensinde registreret i Jordens historie. Nu, forskere fra Florida State University har bekræftet, at denne begivenhed, af forskere omtalt som Lau/Kozlowskii -udryddelsen, blev udløst af en alt for kendt synder:hurtig og udbredt iltforringelse i de globale oceaner.

Deres undersøgelse, offentliggjort i dag i tidsskriftet Geologi , løser et mangeårigt paleoklimatiske mysterium, og rejser presserende bekymringer om den ødelæggende skæbne, der kan ramme vores moderne oceaner, hvis veletablerede tendenser til deoxygenering vedvarer og accelererer.

I modsætning til andre berømte masseudryddelser, der kan forbindes til diskret, apokalyptiske katastrofer som meteorpåvirkninger eller vulkanudbrud, der var ingen kendt, spektakulært ødelæggende begivenhed ansvarlig for Lau/Kozlowskii -udryddelsen.

"Dette gør det til en af ​​de få udryddelsesbegivenheder, der kan sammenlignes med de store fald i biodiversiteten, der i øjeblikket sker i dag, og et værdifuldt vindue til fremtidige klimascenarier, "sagde studieforfatter Seth Young, en adjunkt i Institut for Jord, Ocean og atmosfærisk videnskab.

Forskere har længe været klar over Lau/Kozlowskii -udryddelsen, samt en relateret forstyrrelse i Jordens kulstofcyklus, hvor begravelse af enorme mængder organisk stof forårsagede betydelige klima- og miljøændringer. Men forbindelsen og timingen mellem disse to tilknyttede begivenheder - udryddelsen forud for kulstofcyklusforstyrrelsen med mere end hundrede tusinde år - forblev stædigt uigennemsigtig.

"Det er aldrig blevet klart forstået, hvordan denne timing af begivenheder kan knyttes til en klimaforstyrrelse, eller om der var direkte beviser, der forbandt udbredte iltfattige forhold med udryddelsen, "sagde FSU -doktorand Chelsie Bowman, der ledede undersøgelsen.

For at knække denne vanskelige sag, teamet anvendte en banebrydende forskningsstrategi.

Ved hjælp af avancerede geokemiske metoder, herunder thalliumisotop, mangankoncentration, og svovlisotopmålinger fra vigtige steder i Letland og Sverige, FSU -forskerne var i stand til at rekonstruere en tidslinje for deoxygenering af havet i relation til Lau/Kozlowskii -udryddelsen og efterfølgende ændringer i den globale kulstofcyklus.

Teamets nye og overraskende fund bekræftede deres oprindelige hypotese om, at udryddelsesrekorden kan være drevet af et fald i havets iltning. Deres multiproxy-målinger etablerede en klar forbindelse mellem den konstante krybning af deoxygenerede farvande og den trinvise karakter af udryddelsesbegivenheden-dens start i lokalsamfund med dybe vandorganismer og eventuel spredning til lavvandede organismer.

Deres undersøgelser afslørede også, at udryddelsen sandsynligvis delvis var drevet af spredning af sulfidiske havforhold.

"For første gang, denne forskning giver en mekanisme til at drive den observerede trinvise udslettelse, som først faldt sammen med deoxygenering af havet og blev efterfulgt af mere alvorlige og giftige havforhold med sulfid i vandsøjlen, "Sagde Bowman.

Med de ilt-sultede oceaner ved Lau/Kozlowskii-udryddelsen, der tjener som en nervøs forløber for de stadig mere deoxygenerede farvande, der observeres rundt om i verden i dag, undersøg medforfatter Jeremy Owens, en adjunkt i Institut for Jord, Hav- og atmosfærisk videnskab, sagde, at der stadig er vigtige lektioner at lære af økologiske kriser fra en fjern fortid.

"Dette arbejde giver en anden bevislinje for, at den første deoxygenering i gamle oceaner falder sammen med starten på udryddelsesbegivenheder, "sagde han." Dette er vigtigt, da vores observationer af det moderne hav tyder på, at der er betydelig udbredt deoxygenering, som kan forårsage større belastning af organismer, der kræver oxygen, og kan være de første skridt mod en anden marin masseudryddelse. "