Dodano: 20 wrzesień 2021r.

Nowe ustalenia dot. największego masowego wymierania. „Toksyczna zupa” zabiła większość zwierząt

Pod koniec permu, około 252 miliony lat temu, nastąpiło najgorsze masowe wymieranie zwierząt i roślin w historii. Naukowcy powiązali je z potężnymi wybuchami wulkanów i pochodzącymi z nich emisjami gazów cieplarnianych, które doprowadziły do znacznego wzrostu temperatury na Ziemi. Życie na naszej planecie niemal całkowicie wymarło. Naukowcy ustalili szczegóły tej największej katastrofy w dziejach. Co więcej, wskazują na wiele podobieństw między wymieraniem permskim a dniem dzisiejszym.

Nowe ustalenia dot. największego masowego wymierania. „Toksyczna zupa” zabiła większość zwierząt

 

Międzynarodowy zespół naukowców, w którego skład weszli m.in. prof. Tracy Frank oraz prof. Chris Fielding, zidentyfikował nową przyczynę wymierania permskiego. Chodzi o toksyczne zakwity mikroorganizmów, które było zabójcze dla zwierząt – czytamy w artykule opublikowanym w „Nature Communications” (DOI: 10.1038/s41467-021-25711-3).

W zdrowym ekosystemie, mikroskopijne algi i sinice dzięki procesowi fotosyntezy dostarczają tlen zwierzętom wodnym. Jednak kiedy ich liczba wymyka się spod kontroli, organizmy te mogą sprawić, że tlenu w wodzie będzie mniej, a nawet uwalniać do środowiska toksyny.

Badając osady i zapisy chemiczne ze skał pochodzących z Australii naukowcy odkryli, że niekontrolowane zakwity miały miejsce wkrótce po pierwszych erupcjach wulkanów, które przyczyniły się do masowego wymierania z końca Permu. Kiedy wyginęły zwierzęta odżywiające się glonami nie pozostał już nikt, kto mógłby utrzymać ich zakwity w ryzach. Słodkowodne rzeki i jeziora opanowały toksyczne bakterie, co opóźniło powrót i ewolucję organizmów o miliony lat.

Wymieranie permskie jest największym znanym wymieraniem gatunków w historii. W kilka ostatnich milinów lat tego okresu wymarło około 90-95 proc. organizmów morskich, około 60 proc. rodzin gadów i płazów o około 30 proc. rzędów owadów. Wymieranie permskie pociągnęło za sobą także paprocie, skrzypy czy widłaki.

„Toksyczna zupa” odkryta w skamielinach

Prof. Frank i prof. Fielding zajmują się badaniem osadów. Teraz przeanalizowali warstwy z czasów wymierania permskiego i odkryli nowe dowody na istnienie „toksycznej zupy” w rzekach i jeziorach w tamtym czasie.

- Badając osady próbujemy odkryć, w jakich warunkach żyły ówczesne zwierzęta i glony - tłumaczy prof. Frank. - Możemy na przykład określić, czy osady pochodzą z jeziora czy z rzeki, poziom zasolenia i temperaturę wód – dodaje.

Żeby „toksyczna zupa” mogła pojawić się w wodach potrzebne są trzy elementy: szybka emisja gazów cieplarnianych, wysoka temperatura i obfitość składników odżywczych. Erupcje wulkaniczne były przyczyną wystąpienia emisji gazów i wzrostów temperatur, a kiedy drzewa zostały zmiecione, gleba przedostała się do rzek i jezior, dostarczając wszystkich składników odżywczych, których potrzebują mikroby.

Badacze porównali zapisy kopalne z czasów różnych masowych wymierań związanych z ociepleniem. Jak się okazało podobne śmiertelne zakwity glonów występowały wtedy zawsze i były przyczyną wymierania organizmów żyjących w słodkich wodach.

Wiele podobieństw do współczesności

Obecnie zakwity mikroorganizmów są coraz częstsze. Zdaniem badaczy dzięki naukom geologicznym możemy lepiej zrozumieć to, co dzieje się dzisiaj.

- Obserwujemy coraz więcej zakwitów toksycznych glonów w jeziorach i płytkich wybrzeżach morskich, co jest związane ze wzrostem temperatury i zwiększającą się ilością składników odżywczych w wodach - mówi prof. Frank. – Istnieje wiele podobieństw między wymieraniem permskim a dniem dzisiejszym. Tempo wzrostu ilości dwutlenku węgla w atmosferze jest zbliżone, choć wtedy odpowiadały za to wulkany, a dziś człowiek – dodaje badaczka.

- Dzięki naszym badaniom możemy lepiej zrozumieć, jak bardzo klimat zmieniał się w przeszłości, jakie były ówczesne ekstrema klimatyczne, w jakim tempie zachodziły zmiany czy jakie były ich przyczyny. Daje nam to dobre tło dla zrozumienia tego, co dzieje się dzisiaj – podkreśla prof. Frank.

Miliardy dolarów strat

Według tegorocznego raportu Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC), wpływ człowieka na zmiany klimatu jest „jednoznaczny”. Ludzie swoimi działaniami tworzą warunki, które sprzyjają rozprzestrzenianiu się ciepłolubnych alg i sinic. W połączeniu z napływem substancji odżywczych, pochodzących z zanieczyszczenia wody przez rolnictwo oraz wylesianie, doprowadza to do gwałtownego wzrostu toksycznych zakwitów. W rezultacie wymierają ryby, zagrożone jest zdrowie ludzi i zwierząt oraz powstają straty w wysokości miliardów dolarów.

- Koniec permu to jeden z najlepszych okresów do szukania analogii z tym, co dzieje się obecnie – przekonuje prof. Fielding. - Innym podobieństwem jest to, że wzrost temperatury 250 milionów lat temu zbiegł się z wielkimi pożarami lasów, które niszczyły całe ekosystemy. Podobne zjawiska obserwujemy też teraz, w miejscach takich jak Kalifornia. Można się zastanawiać, jakie są długoterminowe konsekwencje takich zdarzeń, ponieważ stają się one coraz bardziej powszechne – dodaje naukowiec.

Zdaniem badaczy obecnie równowaga wielu ekosystemów na naszej planecie jest zachwiana. Ludzkość ma jednak możliwość zapobiegania globalnemu ociepleniu, chociażby poprzez ograniczenie emisji gazów cieplarnianych.

- Przerażające jest to, że jesteśmy przyzwyczajeni do myślenia w kategoriach czasowych lat, może dziesiątek lat. Jednak masowe wymieranie pod koniec permu trwało cztery miliony lat. To powinno być dla ludzi otrzeźwiające – zaznacza prof. Fielding.

 

Źródło: University of Connecticut, fot. Christian Fischer/Wikimedia Commons/ CC BY-SA 3.0