Ancient Ocean 'Dead Zone' Vertraagd Leven Na Massale Uitsterving

{h1}

Na het uitsterven van het perm en het trias was het probleem van het leven in de oceaan misschien niet al te veel voedsel, maar veel te veel.

Een stroom van voedingsstoffen kan een zuurstofarme oceaan ongeveer 250 miljoen jaar geleden hebben gecreëerd, waardoor wordt voorkomen dat het leven een paar miljoen jaar terugkeert nadat een massale uitsterving 90 procent van de mariene soorten heeft weggevaagd, zo blijkt uit een nieuwe studie.

De verrijkte, maar zuurstofarme oceaan zou vergelijkbaar zijn geweest met de huidige dode zones die verschijnen in de moderne oceaan, vaak als gevolg van landbouwreproductie, zoals in de Golf van Mexico.

Het uitsterven van het Perm en het Trias, dat ongeveer 250 miljoen jaar geleden plaatsvond, wordt verondersteld het gevolg te zijn geweest van wijdverspreide vulkaanuitbarstingen in wat nu Siberië is, dat koolstofdioxide in de atmosfeer heeft gestort. Hoewel de data tot nu toe niet kloppen, lijkt het erop dat het leven ongewoon lang duurde om te herstellen - mogelijk zelfs 5 miljoen jaar. [Oceans in Peril: Primed for Mass Extinction?]

Teveel van het goede

Chemisch bewijs van kalksteen afgezet op de oceaanbodem gedurende deze tijd geeft aan dat er te veel van een bepaald soort leven is - kleine fotosynthetische organismen, zoals bepaalde bacteriën en mogelijk algen, hebben mogelijk andere mariene soorten weerhouden van herstellen en diversifiëren.

"Er was eigenlijk heel veel leven in de oceaan, maar het leven was niet het typische leven dat je tegenwoordig in oceanen zou verwachten", zegt hoofdonderzoeker Katja Meyer, een postdoctoraal onderzoeker aan de Stanford University. De herrieschoppers lijken bacteriën te zijn geweest die zonder zuurstof kunnen gedijen, waaronder een aantal die het waterstofsulfide van het giftige gas produceren. Het is niet duidelijk of algen - die zuurstof nodig hebben - aanwezig waren, zei Meyer.

Hier is hoe het kan zijn gebeurd: de verhoogde koolstofdioxide resulteerde in zure regen, die het land verwende (eroderende sedimenten), waarbij voedingsstoffen zoals fosfor vrijkwamen, die met afvloeiing in de oceanen werden meegenomen. De extra voedingsstoffen voeden deze kleine organismen, waardoor ze opbloeien in het zonnige oppervlaktewater. Maar toen ze stierven en naar de zeebodem zonk, zoog hun ontbinding de zuurstof uit het water, wat een anoxische of zuurstofvrije omgeving creëerde. De oceanen werden ook zwavelachtig.

Op andere punten in de geschiedenis van de aarde is het leven sneller hersteld van grote tegenslagen. Zo kostten de meeste diergroepen honderdduizenden jaren om zich te herstellen nadat het uitsterven van het Krijt en het Tertiair de dinosaurussen had uitgeroeid, volgens Lee Kump, een geowetenschapper aan de Pennsylvania State University die niet direct betrokken was bij het onderzoek, hoewel hij wel feedback aan de onderzoekers en is de voormalige adviseur van Meyer.

"Wetenschappers hebben ruzie gemaakt over oorzaken, of het was gewoon in de aard van de evolutie, wanneer het zo abrupt en zo intens verliep... Of het kon meer aanhoudende, vijandige oceanische condities signaleren die het herstel vertraagden," zei Kump.

Het bewijs

Meyer en collega's keken naar de verhoudingen van koolstofisotopen - atomen met verschillende molecuulgewichten - om een ​​idee te krijgen van wat er gebeurde. Door te kijken naar kalksteen afgezet onder ondiep en diep water op dat moment, vonden ze een groot verschil tussen de verhoudingen van een lichte koolstofisotoop, koolstof 12 en de zwaardere koolstof 13.

Fotosynthese is het proces van het opnemen van koolstofdioxide en met de energie uit zonlicht, waardoor het wordt omgezet in suikers die nodig zijn om te groeien. Het lijkt erop dat het fotosynthetische leven de voorkeur geeft aan de lichtere versie van koolstof, koolstof 12, waardoor de zwaardere koolstof 13 isotopen achterblijven. Dus in ondiepe wateren, waar microscopische organismen floreerden, werd weinig koolstof 12 afgezet, vergeleken met koolstof 13.

In diepere wateren was er meer kans op ontbinding, wat betekent dat de eenmaal levende weefsels die koolstof 12 hadden opgenomen, hun inhoud in het water vrijgaven. Dat betekende dat kalksteen dat in diepere wateren was afgezet meer koolstof 12 in de kalksteen had en de verhouding verschoof. De gradiënt die ze vonden tussen diepe en ondiepe waterafzettingen was twee keer zo groot als die van vandaag, wat aangeeft dat er een aanzienlijke toename in fotosynthese was.

Het herstel

Gelukkig voor grotere mariene organismen, waren deze giftige zuurstofvrije omstandigheden niet duurzaam. Nadat de vulkanen stopten met het gieten van koolstofdioxide in de atmosfeer, zouden de niveaus zijn afgenomen, waardoor de effecten van het broeikasgas op het klimaat en de verwering van het land zijn afgenomen.

Als gevolg hiervan zouden minder voedingsstoffen hun weg vinden naar de afvoer. Tegelijkertijd werden organische stoffen en voedingsstoffen uit de bloedsomloop gehaald omdat ze op de zeebodem werden afgezet, waardoor de biologische productiviteit weer normaal werd, aldus Meyer.

Het leven op het land in die tijd - insecten, amfibieën, de voorouders van zoogdieren en reptielen - werd ook gedecimeerd door het Perm-Trias. De resultaten van deze studie zijn volgens Meyer echter alleen relevant voor het leven in zee.

De studie verscheen online in het tijdschrift Earth and Planetary Science Letters.

Je kunt volgen WordsSideKick.com schrijver Wynne Parry op Twitter @Wynne_Parry.


Video Supplement: The Third Industrial Revolution: A Radical New Sharing Economy.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com