Kõik teavad dinosauruste väljasuremist. Halvima väljasuremise põhjustas kiire temperatuuritõus.
Maa kõige raskem väljasuremine toimus kaua enne tapja-asteroidi lööki, mis pühkis dinosaurused minema. See juhtus umbes 252 müa ja see tähistas nn Permi perioodi lõppu. Väljasuremist tuntakse Permia-Triase väljasuremisüritusena, Permi lõpuliseks väljasuremiseks või lihtsamalt öeldes: “Suur suremine”. Suure suremise ajal kustutati kuni 70% maismaaselgroogsetest ja kuni 96% kõigist mereliikidest.
Kuidas see juhtus? Kas see võib korduda?
"See uuring tõstab esile massilise väljasuremise potentsiaali, mis tuleneb sarnasest mehhanismist inimtekkeliste kliimamuutuste tingimustes." - juhtiv autor Justin Penn, Washingtoni ülikooli okeanograafiakool.
Teadlased on teinud kõvasti tööd, et mõista maa ajaloo halvima väljasuremise põhjust. Kuid raske on koondada tõendeid millegi kohta, mis juhtus üle 250 müa. Vihjed sündmustele, mis on ammu aset leidnud, on peidus kaljus ja suur osa vanast kivist on alistatud. Pole suitsetamispüstoli nagu tohutu kraater. Seal on ainult tükikesi tõendeid. Üks konkreetne tõendusmaterjal on eriti kaalukas: fossiilsed tõendid, mis näitavad väljasurnud mereliikide levikut võrreldes nendega, kes seda ei teinud.
Uus ajakirjas Science avaldatud uuring nullis fossiilide registrisse ja näitab, et Suure suremise põhjustaja oli kliimamuutused. Ja kuigi tol ajal põhjustasid kliimamuutused tõenäoliselt vulkaanid, on tagajärjed selged: vulkaanide või millegi muu põhjustatud kliimamuutused võivad põhjustada katastroofilise väljasuremise sama halva või halvema asteroidi mõju.
Paber kannab pealkirja "Temperatuurist sõltuv hüpoksia seletab Permi mere lõppmassi väljasuremise biogeograafiat ja raskusastet." Peaautor on Justin Penn Washingtoni ülikooli okeanograafiakoolist. Penn ja tema kaasautorid järeldasid uuringus, et ookeani temperatuuri tõus ja sellega kaasnenud hüpoksia põhjustasid Suure suremise ja tõenäoliselt ka muud väljasuremise.
"... väljasuremise peamine põhjus oli kliimasoojenemine ja hapnikukadu." - Justin Penn, Washingtoni ülikooli okeanograafiakool.
Tonni tõendeid näitab, et kliimamuutuste 252 müa taga oli mehhanism vulkaanid. Vulkaanide peamine mõju oli soojenev kliima tänu kasvuhoonegaasidele, mida nad atmosfääri süstisid. Vulkaanidel oli muidki efekte, kuid peamine on soojenemine. See põhjustas ookeanide olulise soojenemise.
Teadlased ühendasid kliima modelleerimise fossiilsete andmetega, et jõuda järeldusele. Nad modelleerisid Maal põhinevat kliimat vahetult enne väljasuremist, kui eksisteeris üksainus mandri nimeline Pangea ning kui ookeani temperatuur ja hapniku tase olid sarnased tänapäevaga. Oma mudelis sisestavad nad ka 61 tänapäevase mereliigi, sealhulgas koorikloomade, kalade, karpide, korallide ja haide, tundlikkuse temperatuurile ja hapniku suhtes. Tingimused enne Suurt suremist olid sarnased praeguste tingimustega, nii et nende 61 moodsa liigi tundlikkus esindab seda liiki Maa suurima väljasuremise ajal.
Seejärel tõstsid nad temperatuuri 10 kraadi, sobitudes temperatuurimuutusega 252 mya. Tulemus andis neile Suure suremise geograafilise pildi.
"Väga vähesed mereorganismid viibisid samades elupaikades, kus nad elasid - see oli kas põgeneda või hukkuda," ütles teine autor CWW okeanograafia dotsent Curtis Deutsch. Simulatsioonis pühiti kõrge laiuskraadiga liigid peaaegu täielikult ära, samal ajal kui mõned ekvaatorile lähemal asuvad liigid jäid ellu.
"See on esimene kord, kui oleme teinud väljasuremise põhjustanud mehaanilise ennustuse, mida saab otse kontrollida fossiilsete kirjetega, mis võimaldab meil tulevikus teha prognoose väljasuremise põhjuste kohta," ütles esimene autor Justin Penn , UW okeanograafia doktorant.
Mõned iidsed merepõhjalised kivimid on endiselt Maa suurimast väljasuremisajast 252 mya kaugusel ja nende väljaselgitamiseks on olemas tõendid. Seal oli jõudsalt arenenud ja mitmekesine mereökosüsteem, seejärel surnukehad. Ja Maa mitmekesistumiseks ja taas õitsenguks kulus miljoneid aastaid. Kui simulatsiooni tulemused olid käes, võrdlesid teadlased seda säilinud fossiilide registriga.
Fossiilide register näitab, kus liigid olid enne väljasuremist ja mis olid täielikult kustutatud või piiratud osaga nende endisest elupaigast. Ja fossiilide register kinnitab seda, mida teadlased leidsid: kõige rohkem kannatasid ekvaatorist kõige kaugemal asuvad liigid.
Külm vesi hoiab rohkem hapnikku kui soojem vesi, see on põhiteadus. Ekvaatorist kaugel asuvate külmemate ilmastikutingimustega kohanenud liigid vajavad ellujäämiseks rohkem hapnikku kui ekvaatori lähedal soojematele vetele kohanenud liigid. Merefossiilide registrid näitavad, et ekvaatorist kaugemal asuvad mereliigid kannatasid halvemini kui ekvaatorile lähemal olevad.
Kui kliima soojenes ja ookeani hapniku tase langes, surid esimestena välja liigid, kes vajasid rohkem hapnikku. Ekvaatorile lähemal asuvatel liikidel oli kuskile minna: nad said ekvaatorist lahkuda ja leida vett hapniku tasemega, millega nad olid harjunud. Või vähemalt mõni neist võiks. Kuid ekvaatorist kaugemal põhja ja lõuna poole ei olnud kuhugi minna.
"Kuna troopiliste organismide metabolismid olid juba kohandatud üsna sooja, madala hapnikusisaldusega tingimustele, võisid nad troopikast eemalduda ja leida samad tingimused kusagil mujal." - Curtis Deutsch, kaasautor, UW okeanograafia dotsent.
"Kuna troopiliste organismide metabolismid olid juba kohandatud üsna soojade madalama hapnikusisaldusega tingimuste jaoks, võisid nad troopikast eemalduda ja leida samad tingimused kusagil mujal," ütles Deutsch. "Kuid kui organism oli kohandatud külma, hapnikurikka keskkonna jaoks, lakkasid need tingimused madalates ookeanides."
Soojendavad ookeanid olid mereliikide jaoks topelthaavalised. Ookeanide soojenedes ei langenud mitte ainult hapniku tase, vaid ka mereliikide metabolism kiirenes ja nad vajasid rohkem hapnikku. Põhimõiste on siin temperatuurist sõltuva O2 pakkumise ja nõudluse suhe. See suhe, mida nimetatakse metaboolseks indeksiks, mõõdab aeroobse aktiivsuse ulatust keskkonnas ja seda reguleerivad ookeanitingimused, samuti termilise ja hüpoksia tundlikkuse tunnused, mis on liigiti erinevad. Kui konkreetse liigi metaboolne indeks langeb alla nende miinimumnõude, ei saa nad lihtsalt hingata ja nad surevad ära.
"Selle tapmismehhanismi, kliimasoojenemise ja hapniku kadu allkiri on see geograafiline muster, mida mudel ennustas ja fossiilides avastas," ütles Penn. "Nende kahepoolne kokkulepe osutab sellele kliimasoojenemise mehhanismile ja hapnikukaotus oli väljasuremise peamine põhjus."
Selle põhjustatud soojenemine ja hapnikuvaegus polnud väljasuremise ainus tegur, kuid see selgitab enam kui pooled mere mitmekesisuse kaotustest. Autorite sõnul toimisid lisapõhjustena tõenäoliselt ka muud muutused, näiteks hapestamine või fotosünteetiliste organismide tootlikkuse muutused.
Mida see tuleviku jaoks tähendab? Kui maakera ajaloo suurima väljasuremise peamiseks põhjustajaks oli soojenemine, siis soojenemine võib taas väljasuremist soodustada. Tegelikult see juba on.
Kasvuhoonegaaside tase Permis tõusis ja täna tõuseb. Mitte muidugi vulkaanidest, vaid inimestest.
"Tavapärases heitkoguste stsenaariumi kohaselt on 2100. aastaks soojenemine Ülem-ookeanis lähenenud 20 protsendile Perme hilisosas ja 2300. aastaks ulatub see 35–50 protsendini," ütles Penn. "See uuring tõstab esile massilise väljasuremise potentsiaali, mis tuleneb sarnasest mehhanismist inimtekkeliste kliimamuutuste tingimustes."
Elame praegu väljasuremise sündmust, mida nimetatakse holotseeni väljasuremiseks. Seda peetakse kuuendaks väljasuremiseks, sest viimase 600 miljoni aasta jooksul on olnud veel viis. Holotseeni väljasuremine hõlmab taimi ja loomi, sealhulgas imetajaid, linde, kahepaikseid, roomajaid ja lülijalgseid. Kõike seda ei juhi soojenev kliima, kuid osa sellest on. Omaette põhjus on bioloogilise mitmekesisuse elupaikade kadumine inimtegevuse tagajärjel. Kuid see on siiski väljasuremine. Teadlaste arvates on praegune taime- ja loomaliikide väljasuremise määr 100–1000 korda suurem kui väljasuremise looduslik taustmäär.
Jääb üle vaadata, kui palju soojeneb meie kliima ja kui palju liike on väljasuremise põhjustatud. Loodame, et vajalikke muudatusi saab teha, et vältida halvimat tulevast. Ja loodame, et vulkaanipurskeid pole liiga palju.
- Pressiteade: Maa ajaloo suurim väljasuremine, mille põhjustas globaalne soojenemine, jättes ookeaniloomadele hinge
- Uurimistöö: Temperatuurist sõltuv hüpoksia selgitab Permi mere massilise väljasuremise biogeograafiat ja raskusastet
- Vikipeedia kanne: holotseeni väljasuremine
- Uurimistöö: Valesti mõistetud kuues massiline väljasuremine
- Uurimistöö: liikide väljasuremise normaalse taustmäära määramine
