Geolodzy historyczni wymieniają kilka największych wymierań w historii Ziemi. Zaliczają tutaj kryzys pod koniec kredy, kiedy uderzył wielki meteoryt w półwysep Jukatan. Jest też wymieranie permsko-triasowe spowodowane m.in. pojawieniem się trapów bazaltowych i kontynentalizacją klimatu Pangei. Jest także na tej liście cykl trzech następujących po sobie wymierań dewońskich.
Czytaj też: Z mórz zniknęło 95% gatunków. Wiemy, dlaczego wymieranie permskie było tak zabójcze
Nie było jednego kryzysu biotycznego w dewonie, a kilka. Miały one miejsce między 359 a 418 mln lat temu. Wyróżnia się kilka tzw. zdarzeń. Wiedzę o tym, co się wtedy działo, otrzymujemy oczywiście z interpretacji skał, ich składu chemicznego i rozprzestrzenienia na świecie. I tak też zrobili naukowcy z USA i Kanady przy współpracy z pracownikami firmy wydobywczej Equinor.
Obszarem ich badań była formacja skalna Bakken Shale obejmująca warstwy łupków i występująca na południu Kanady i w Dakocie Północnej. Przez dekady był to obszar źródłowy dla ropy naftowej i gazu. Wywiercone na potrzeby prac prospekcyjnych rdzenie wiertnicze posłużyły teraz do analizy paleośrodowiska sprzed ponad 350 mln lat. Wyniki badań opublikowano na łamach Nature.
Wielkie wymieranie z dewonu przypominało to, co się dzieje teraz
Analiza rdzeni dowiodła, że głównym czynnikiem grającym rolę w wymieraniach późnodewońskich było pojawienie się warunków euksynicznych w dużych zbiornikach wodnych. Bakken Shale obejmuje osady dawnego morza epikontynentalnego, zatem badanie łupków odnosi się do konkretnego typu środowiska. Warunki euksyniczne oznaczają, że w wodach brakuje tlenu, ale za to jest nadzwyczaj duże nagromadzenie siarkowodoru.
Dlaczego tak się stało? Tutaj trzeba spojrzeć na to, co się działo na lądach. Dewon to epoka intensywnego rozkwitu roślin: glonów, roślin naczyniowych (mszaków, widłaków, paproci). Rozwijają się grzyby. Rośliny te obumierając, spływały rzekami do mórz, dokładając olbrzymie ilości materii organicznej do mórz i doprowadzając do eutrofizacji wód.
Czytaj też: Pierwsze masowe wymieranie na Ziemi miało miejsce dużo wcześniej, niż nam się wydawało
Naukowcy dostrzegli w profilach z Bakken Shale, że pod koniec dewonu w tym obszarze dochodziło do okresowych wahań poziomu morza. Mogło to mieć związek z topnieniem lądolodu przy biegunie południowym (nie istniał wtedy jeszcze kontynent Antarktydy). Okresowe zalewy terenów lądowych prowadziły do rozkwitów glonów i przyspieszały „gnicie” wody. W takich warunkach siarkowodór mógł się bez trudności kumulować w morzach.
Warunki euksyniczne grały jedne z pierwszych skrzypiec podczas cyklu wymierań w dewonie. Inne badania dowodzą, że również wpływ uderzenia meteorytu oraz dynamiczne (w skali ledwie tysięcy lat!) ocieplenie Ziemi i następnie ochłodzenie również miały wpływ na wymieranie prawie 40 proc. gatunków organizmów morskich.
Czy dzisiaj obserwujemy coś podobnego? Nie w 100 proc., ale należy zwrócić uwagę, że dzisiejsze rzeki odprowadzają wiele substancji chemicznych (w tym nawozów azotowych) do oceanów, co zmienia chemizm wód. Cieplejsze wody mniej rozpuszczają w sobie tlenu. Zaburzenie transportu tego pierwiastka w oceanach może uruchomić nieodwracalne domino: w głębiach pojawią się strefy anoksyczne, migracje gatunków z pustyń biologicznych doprowadzą do presji ekologicznych i zmniejszania bioróżnorodności.
Porównując dzisiejszą sytuacją na świecie do tej sprzed 360 mln lat, to trzeba zwrócić uwagę na jeden aspekt – czas trwania. Wymierania w przeszłości obejmowały niekiedy miliony lat, a w skrajnie dynamicznych przypadkach setki tysięcy. Globalne ocieplenie, z jakim zmagamy się teraz, to efekt ledwie kilkusetletniej działalności człowieka. Skutki jego kolejne pokolenia mogą poczuć szybciej, niż zwierzęta morskie poczuły to w późnym dewonie.