252 miliony lat temu życie przeszło największą katastrofę w historii Ziemi. Pod koniec epoki permu wyginęło nawet do 95 procent gatunków żyjących w morzach, dwie trzecie płazów i gadów oraz jedna trzecia owadów. Wtedy wymarły też drzewiaste widłaki, skrzypy i paprocie. Wymieranie to było też bardzo gwałtowne. Szacuje się, że doszło do niego w ciągu 60 do 120 tysięcy lat, co w geologicznej skali czasu jest okamgnieniem.
Przyczyną wymierania permskiego były rozległe i długotrwałe erupcje wulkaniczne. Ich dobrze udokumentowanym śladem są tak zwane Trapy Syberyjskie – pokrywa lawy o grubości od 500 metrów do 3,6 km. Dziś pokrywają powierzchnię 2 mln kilometrów kwadratowych. To jednak tylko ich pozostałości – geolodzy szacują, że lawa mogła wtedy pokryć nawet 7 mln km kwadratowych, czyli tyle co powierzchnia Australii lub ponad dwóch trzecich Europy.
Tak wielkie erupcje uwolniły do atmosfery znaczne ilości dwutlenku węgla. Spowodowało to gwałtowne https://www.focus.pl/artykul/smiertelne-globalne-ocieplenie-jak-bardzo-szkodza-nam-upaly, do którego większość gatunków nie była przystosowana. Przetrwały tylko najbardziej odporne.
Dlaczego wymieranie permskie bardziej dotknęło życie w oceanach
Nowe badanie naukowców z University of Connecticut wskazuje, że była jeszcze jedna przyczyna tego wymierania. Tłumaczy też, dlaczego życie na lądach zostało dotknięte nim słabiej, niż w morzach i oceanach. Badacze sądzą, że do wymierań znacząco przyczyniają się https://www.focus.pl/artykul/drony-pomoga-w-obserwacji-sinic.
Niektóre ślady mogą wskazywać na to, że sinice żyły już nawet 3,5 mld lat temu. Były pierwszymi organizmami zdolnymi do https://www.focus.pl/artykul/sztuczny-lisc-fotosynteza-ulepszona-przez-technologie. Powoli uwalniały do atmosfery tlen. Dopiero miliard lat temu pojawiły się bardziej złożone od nich glony. Jedne i drugie są dziś w wodach wszechobecne.
W zdrowych ekosystemach zarówno sinice, jak i jednokomórkowe glony zapewniają tlen. Ale jeśli zaczną się gwałtownie namnażać, ich gruba warstwa odcina dopływ światła. Ustaje wtedy fotosynteza i tlenu zaczyna brakować. A gdy zaczyna go brakować zwierzętom, które się sinicami i glonami żywią, dochodzi do ich jeszcze większego namnażania się.
Sinice dodatkowo wydzielają wiele szkodliwych dla organizmów wielokomórkowych toksyn. Woda zamienia się wtedy w „trującą zupę”.
„Trująca zupa” szkodziła organizmom żywym przez miliony lat
Jednym z najstarszych lądowych basenów słodkowodnych jest Zlewisko Sydney (nazwane tak nie od rzeki, lecz miasta) w Australii. Geolodzy postanowili zbadać, jak wpłynęły na życie w tym obszarze pierwsze erupcje syberyjskich wulkanów. Z badań wynika, że w wodzie przez miliony lat królowały sinice. Skutecznie hamował rozwój innych organizmów w jeziorach i rzekach.
Jak twierdzą badacze, wulkaniczne erupcje na Syberii wyrzuciły do atmosfery miliardy ton dwutlenku węgla. To spowodowało szybki wzrost temperatur. Nieprzystosowane do nich zwierzęta zaczęły wymierać, obumierały i częściej trawione przez pożary były też lasy skrzypów i paproci.
Zmniejszenie pokrywy roślinnej, zwłaszcza lasów, sprawiło, że gleba ulegała erozji. Była bogata w organiczne resztki butwiejących roślin i martwych zwierząt. Deszcze wypłukiwały z niej więcej niż zwykle składników odżywczych. Gdy te spłynęły do wód, były znakomitą pożywką dla sinic.
Gruba pokrywa sinic blokowała dostęp światła do głębi zbiorników wodnych. Ustała w nich fotosynteza. A gdy zabrakło pożywienia roślinnego, wymarli też wodni roślinożercy i drapieżniki. Taki stan utrzymywał się przez miliony lat.
Sytuacja dziś jest podobna do tej z poprzednich wymierań
Scenariusz ten powtarzał się w większości przypadków masowych wymierań – twierdzą badacze. Wyjątkiem jest https://www.focus.pl/artykul/dinozaury-zabilo-uderzenie-asteroidy-wszystko-wskazuje-na-to-ze-zaczely-wymierac-juz-10-mln-lat-wczesniej, które śladów zakwitów nie pozostawiło. Jednak ono zostało wywołane przez uderzenie asteroidy, które nie podniosło znacząco poziomu dwutlenku węgla w atmosferze.
– Jest wiele analogii do tego, co obserwujemy obecnie. W przeszłości to wulkany były źródłem dwutlenku węgla, ale tempo jego przyrostu w atmosferze było podobne do dzisiejszego, spowodowanego przez ludzkie emisje – mówi prof. Tracy Frank, dziekan wydziału nauk o ziemi Uniwersytetu Connecticut.
– Wymieranie permskie to jedno z najlepszych porównań do tego, co dzieje się obecnie – wtóruje jej prof. Frank Fielding, współautor badania. Dodaje, że koniec wymierania permskiego zbiegł się ze znacznym https://www.focus.pl/artykul/eskperci-lasy-amazonii-plona-z-winy-czlowieka-rzad-brazylii-to-wina-ngo-pogody-190823121400, które w ostatnich latach także przybrały na sile.
Przyczyniają się one do zniszczenia ekosystemów lądowych i pozostawiają resztki organiczne. Z pozbawionej drzew gleby szybciej trafiają do wód. – To skłania do zastanowienia, jakie będą długofalowe skutki takich pożarów, które są coraz częstsze – mówi prof. Fielding.
Po wymieraniu permskim życie potrzebowało czterech milionów lat na odrodzenie
Badacze dodają, że temperatury, w których najlepiej czują się sinice w wodach słodkich to pomiędzy 20 a 32 stopniami Celsjusza. Wskutek katastrofy klimatycznej takie temperatury wód będą normą w szerokościach umiarkowanych na koniec XXI wieku.
Zakwitom sinic sprzyja dziś także intensywne nawożenie pól oraz hodowla zwierząt, których odchody są bogate w substancje napędzające rozwój tych mikroorganizmów. Martwe, pozbawione tlenu strefy występują już w Bałtyku, Morzu Czarnym, Zatoce Meksykańskiej, amerykańskich Wielkich Jeziorach, a także u ujścia wielu rzek na świecie.
Naukowcy dodają, że w przeciwieństwie do gatunków, które wyginęły ćwierć miliona lat temu, mamy jeszcze możliwość działania. Możemy ograniczyć emisje dwutlenku węgla i dbać o to, by zakwity sinic się nie pojawiały.
– Przerażać powinno nas, że myślimy w skali lat, jeśli się wysilimy, może w skali dekad. Tymczasem po wymieraniu permskim życie potrzebowało czterech milionów lat, żeby się odrodzić. To powinno nas otrzeźwić – mówi prof. Fielding.
Źródła: University of Connecticut, Nature.