Mokslininkų komanda paskelbė naują tyrimą, kuriame nagrinėjamos vėlyvojo Ordoviko masinio išnykimo priežastys.

Visi žinome, kad dinozaurai išmirė per masinį išnykimą. Bet ar žinojote, kad yra ir kitų masinių išnykimų? Yra penki kritiškai svarbūs masiniai išnykimai, žinomi kaip „Didysis penketas“, kurių metu mažiausiai trys ketvirtadaliai visų Žemėje esančių rūšių išnyko per tam tikrą geologinį laikotarpį. Atsižvelgiant į dabartines visuotinio atšilimo ir klimato kaitos tendencijas, daugelis tyrinėtojų dabar mano, kad galime būti šeštoje vietoje.

Pagrindinės masinio Žemės išnykimo priežasties atradimas jau seniai buvo aktuali mokslininkų tema, nes aplinkos sąlygų, kurios praeityje išnaikino daugumą rūšių, supratimas gali padėti išvengti panašaus įvykio ateityje.

Sirakūzų universiteto Žemės ir aplinkos mokslų katedros mokslininkų komanda Kalifornijos universitetas, Berklis Kalifornijos universitetas, Riversaidas, Bourgogne-Franch Comte universitetas, Naujosios Meksikos universitetas, Otavos universitetas, Kinijos mokslo ir technologijos universitetas ir Stanfordo universitetas neseniai bendrai atliko tyrimą, tiriantį Vėlyvojo Ordoviko masinį išnykimą (LOME), pirmąjį. arba seniausias iš „Didžiojo penketo (prieš 445 mln. metų). Apytiksliai)“. Per tą laiką išnyko apie 85% jūrų rūšių, kurių dauguma gyveno sekliuose vandenynuose šalia žemynų.

Išsamūs fosilijų vaizdai iš Ordoviko atodangos Anticosti saloje, Kvebeke, Kanadoje. Autoriai: André Desrochers, Otavos universitetas

Pagrindinis autorius Alexandre’as Paulas iš Kalifornijos Riverside universiteto (dabar Bourgogne-Franche-Comté universiteto Dižone (Prancūzija) doktorantas) ir jo bendraautoriai tyrinėjo vandenyno aplinką prieš išnykimą, jo metu ir po jo, siekdami nustatyti, koks buvo įvykis. Užvirė ir įjungė. Jų tyrimo rezultatai buvo paskelbti žurnale gamtos žemės mokslai Šiandien (2021 m. lapkričio 1 d.).

Norėdami nupiešti vandenyno ekosistemą Ordoviko laikotarpiu, masinio išnykimo ekspertas Sethas Finneganas, UC Berkeley docentas, sako, kad jūros buvo kupinos biologinės įvairovės. Vandenynuose buvo keletas pirmųjų rifų, kuriuos sukūrė gyvūnai, tačiau juose trūksta stuburinių gyvūnų.

„Jei būtumėte nardę Ordoviko jūroje, būtumėte matę kai kurias pažįstamas grupes, tokias kaip austrės, sraigės ir kempinės, bet ir daug kitų grupių, kurios dabar yra mažiau įvairios arba visiškai išnykusios, pavyzdžiui, trilobitai, teropodai ir karnoidai“, – sako Finneganas. sako.

Priešingai nei greiti masiniai išnykimai, pvz kreidinisTrečiasis išnykimas įvyko tada, kai dinozaurai ir kitos rūšys staiga mirė maždaug prieš 65,5 milijono metų, sako Finneganas. Lomi įvyko ilgą laiką, o vertinimai svyravo nuo mažiau nei pusės milijono iki beveik dviejų milijonų metų.

Išsamūs fosilijų vaizdai iš Ordoviko atodangos Anticosti saloje, Kvebeke, Kanadoje. Autoriai: André Desrochers, Otavos universitetas

Viena iš pagrindinių diskusijų apie LOME yra tai, ar deguonies trūkumas jūros vandenyje sukėlė masinį to laikotarpio išnykimą. Norėdami ištirti šį klausimą, komanda sujungė geocheminius bandymus su skaitmeniniais modeliais ir kompiuteriniu modeliavimu.

Sirakūzų universiteto Žemės ir aplinkos mokslų profesorius Zunli Lu ir jo studentai atliko jodo koncentracijos matavimus to laikotarpio karbonatinėse uolienose ir padarė svarbių atradimų apie deguonies lygį įvairiuose vandenynų gyliuose. Jodo koncentracija karbonatinėse uolienose yra vandenyno deguonies lygio pokyčių Žemės istorijoje rodiklis.

Jų duomenys, kartu su kompiuteriniu modeliavimu, parodė, kad per išnykimo įvykį seklioje vandenyno gyvūnų buveinėje, kurioje gyveno dauguma organizmų, nebuvo hipoksijos ar hipoksijos įrodymų, o tai reiškia, kad klimatas atvėso vėlyvojo Ordoviko periodo metu kartu su papildomais. veiksniai, kurie gali būti atsakingi už LOME.

Kita vertus, yra įrodymų, kad hipoksija giliuose vandenynuose per tą patį laiką išsiplėtė – tai paslaptis, kurios negalima paaiškinti klasikiniu vandenyno deguonies modeliu, sako klimato modeliavimo ekspertas Aleksandras Paulas.

„Reaguojant į aušinimą buvo tikimasi viršutinio vandenyno deguonies, nes atmosferos deguonis pirmiausia ištirpsta šaltesniuose vandenyse“, – sako Ball. „Tačiau buvome nustebinti pamatę hipoksijos paplitimą žemutinėje vandenyno dalyje, nes hipoksija Žemės istorijoje paprastai buvo siejama su ugnikalnių sukeltu visuotiniu atšilimu.

Deguonies trūkumą giliavandenėje jūroje jie priskiria jūros vandens cirkuliacijai per pasaulinius vandenynus. Buhlas teigia, kad svarbiausias dalykas, kurį reikia nepamiršti, yra tai, kad vandenyno cirkuliacija yra labai svarbi klimato sistemos sudedamoji dalis.

Jis priklausė komandai, kuriai vadovavo vyresnysis dizaineris Andy Ridgewell, Kalifornijos Riversaido universiteto profesorius, kurio kompiuterinio modeliavimo rezultatai parodė, kad klimato aušinimas greičiausiai pakeitė vandenyno cirkuliacijos modelį, sustabdydamas deguonies turtingo vandens tekėjimą sekliose jūrose į vandenyno gelmės.

Anot Lu, pripažinimas, kad klimato vėsinimas taip pat gali sumažinti deguonies lygį kai kuriose vandenyno dalyse, yra pagrindinis jų tyrimo rezultatas.

„Dešimtmečius mūsų srityje dominuojanti mintis buvo ta, kad dėl visuotinio atšilimo vandenynai praranda deguonį ir taip daro įtaką jūrų gyvybės gyvybingumui, o tai gali destabilizuoti visą ekosistemą“, – sako Lu. „Pastaraisiais metais vis daugėja įrodymų, kad Žemės istorijoje yra keletas epizodų, kai deguonies lygis taip pat sumažėjo šaltesnio klimato sąlygomis.

Nors dėl vėlyvojo ordoviko išnykimo priežasčių nėra iki galo sutarta ir dėl to nebus susitarta kurį laiką, komandos tyrime deguonies pokyčiai neįtraukiami kaip vienas šio išnykimo paaiškinimų ir pridedami nauji duomenys, kurie palankiai vertina temperatūros pokyčius kaip žudymo mechanizmą. LOME.

Buhlas tikisi, kad naudojant geresnius klimato duomenis ir sudėtingesnius skaitmeninius modelius jie galės geriau parodyti veiksnius, kurie galėjo lemti vėlyvą Ordoviko masinį išnykimą.

Nuoroda: „Vertikalus atskyrimas hipoksijoje vėlyvajame ordovike dėl vandenyno cirkuliacijos pertvarkymo“, autoriai Alexanderis Ball, Zunli Lu, Wani Lu, Richard J. Ridgewell, 2021 m. lapkričio 1 d., pasiekiama čia. gamtos žemės mokslai.
DOI: 10.1038 / s41561-021-00843-9