Kunne sydamerikanske vulkaner have udløst hvaludryddelse?

I dag varmer stigende niveauer af kuldioxid i atmosfæren planeten op. Klimaændringer kan forstyrre balancen i økosystemer og bidrage til fare og udryddelse af nogle arter. Ny forskning tyder på, at en periode med intens vulkanisme i de centrale Andesbjerge kan være det manglende led i historien om tidligere klimaændringer, der førte til udryddelsen af ​​gamle havpattedyr. Mark Clementz og Barbara Carrapa vil præsentere deres resultater på GSA Connects-mødet i Denver.

Mens vi ofte hører om den vigtige rolle, menneskelige emissioner af kuldioxid spiller i klimaet i dag, er meget af vores forståelse af nuværende og fremtidige klima forankret i Jordens lange historie med varierende klima. Mange faktorer påvirker kulstofkredsløbet - hvor kulstof bevæger sig mellem atmosfæren, oceanerne, klipperne, jorden og levende ting.

For mellem 7,6 og 5,4 millioner år siden oplevede planeten en periode med hurtig afkøling kendt som Late Miocæn Cooling Event. Dette blev ledsaget af massive ændringer i plante- og dyresamfund både på land og i havene. Indtil for nylig blev afkølingen tilskrevet kuldioxidudtag fra atmosfæren ved silikatforvitring i Himalaya.

Clementz og Carrapa foreslår en anden medvirkende faktor - en stor stigning i vulkanismen i Andesbjergene for omkring syv millioner år siden. De forklarer, at Andesbjergene var positioneret til at levere aske til både Stillehavet og Atlanterhavet - og levere næringsstoffer til de globale oceaner, der ansporede til en eksplosion af liv.

Små marine organismer kaldet kiselalger brugte disse næringsstoffer til at trives, og til gengæld trivedes havpattedyrene, der fodrede på dem, ligesom bardehvaler, også. På grund af deres enorme størrelse kan et stort antal havpattedyr lagre meget kulstof. Ved at udskille deres affald på lavt vand, kredser hvaler næringsstoffer tilbage til disse kiselalgersamfund, og kredsløbet fortsatte med at skabe, hvad der er kendt som en "biogen opblomstring" - en eksplosion af liv.

"Men det kan have været et tilfælde, hvor de bidrog til deres egen død," forklarer Carrapa. For mange næringsstoffer i vandet kan føre til giftige algeopblomstringer, en mulig stressfaktor, der bidrog til udryddelserne, der fulgte efter denne periode med blomstrende liv.

En anden mulighed er, at aske fra igangværende vulkanisme kunne have forgiftet luften. Clementz og Carrapa planlægger det fremtidige arbejde for at lede efter beviser, der kan skelne mellem disse mulige drivkræfter for udryddelse. De observerede stigninger i biologisk produktivitet kan have bidraget til afkøling og udryddelse ved at ændre vigtige lavvandede marine habitater.

Mens vulkaner udsender kuldioxid til atmosfæren, tyder historien om tidligere kulstofcykler sammensat af Clementz og Carrapa, at vulkanisme under nogle forhold faktisk kunne inducere nettofald i atmosfærisk kulstof.