Každý vie o vyhynutí dinosaurov. Najhoršie vyhynutie bolo spôsobené rýchlym nárastom teploty.
Najzávažnejšie vyhynutie Zeme nastalo dlho pred dopadom asteroidu vraha, ktorý zničil dinosaury. Stalo sa to asi 252 mya, a to znamenalo koniec toho, čo sa nazýva permské obdobie. Vyhynutie je známe ako Permian-Triassic Extinction Event, End-Permian Extinction, alebo jednoducho „Great Dying“. Počas Veľkého umierania zhaslo až 70% suchozemských stavovcov a až 96% všetkých morských druhov.
Ako sa to stalo? Môže sa to stať znova?
„Táto štúdia zdôrazňuje potenciál hromadného vyhynutia, ktoré vyplýva z podobného mechanizmu v dôsledku antropogénnej zmeny klímy.“ - hlavný autor Justin Penn, škola oceánografie, University of Washington.
Vedci tvrdo pracovali, aby pochopili príčinu najhoršieho vyhynutia v histórii Zeme. Je však ťažké spojiť dôkazy z niečoho, čo sa stalo pri 250 mya. Stopy z udalostí, ktoré boli dávno skryté v skale, a veľká časť skaly, ktorá bola stará, bola utlmená. Neexistuje žiadna fajčenie ako obrovský kráter. Existujú iba kúsky dôkazov. Jeden konkrétny dôkaz je obzvlášť presvedčivý: fosílne dôkazy preukazujúce rozšírenie vyhynutých morských druhov v porovnaní s tými, ktoré tak neurobili.
Nová štúdia publikovaná vo vede nula o fosílnych záznamoch a ukazuje, že vinníkom veľkého zomierania boli klimatické zmeny. Aj keď v tom čase bola zmena klímy pravdepodobne spôsobená sopkami, dôsledky sú jasné: zmena klímy, či už spôsobená sopkami alebo niečím iným, môže spôsobiť katastrofické vyhynutie rovnako zlé alebo horšie ako dopad asteroidov.
Článok je nazvaný „Hypoxia závislá od teploty vysvetľuje biogeografiu a závažnosť vyhynutia morskej hmoty na konci Permského mora.“ Vedúcim autorom je Justin Penn z Oceanography School of University of Washington. V štúdii Penn a jeho spoluautéri dospeli k záveru, že zvyšujúce sa teploty oceánov a hypoxia, ktorá s tým bola spojená, spôsobili Veľké umieranie a pravdepodobne aj ďalšie vyhynutia.
„... otepľovanie klímy a strata kyslíka boli hlavnou príčinou vyhynutia.“ - Justin Penn, škola oceánografie, University of Washington.
Mnoho dôkazov ukazuje, že mechanizmom, ktorý stojí za zmenou klímy 252, boli sopky. Primárnym účinkom sopiek bolo otepľovanie podnebia v dôsledku skleníkových plynov, ktoré vstrekovali do atmosféry. Sopky mali iné účinky, ale otepľovanie je kľúčom. To spôsobilo, že sa oceány výrazne zahriali.
Vedci kombinovali modelovanie klímy s fosílnymi záznamami, aby dospeli k záveru. Modelovali klímu na Zemi tesne pred vyhynutím, keď existoval jediný kontinent s názvom Pangea a keď bola teplota oceánu a hladina kyslíka podobné dnešnej. Do svojho modelu tiež vstupujú teplotné a kyslíkové citlivosti 61 moderných morských druhov vrátane kôrovcov, rýb, mäkkýšov, koralov a žralokov. Podmienky pred Veľkým umieraním boli podobné podmienkam ako dnes, takže citlivosť týchto 61 moderných druhov predstavuje druh v čase najhoršieho vyhynutia Zeme.
Potom zvýšili teplotu o 10 stupňov, čím sa prispôsobili zmene teploty 252 mya. Výsledok im dal geografický obraz Veľkého umierania.
"Veľmi málo morských organizmov zostalo v rovnakých biotopoch, v ktorých bývali - buď utieklo, alebo zahynulo," uviedla Curtis Deutsch, profesor oceánografie, druhá autorka Curtis Deutsch. V simulácii boli druhy s vysokou zemepisnou šírkou takmer úplne odstránené, zatiaľ čo niektoré druhy blízko rovníka prežili.
"Je to prvýkrát, čo sme urobili mechanistickú predpoveď o tom, čo spôsobilo vyhynutie, ktoré je možné priamo testovať pomocou fosílnych záznamov, čo nám umožňuje robiť predpovede o príčinách vyhynutia v budúcnosti," uviedol prvý autor Justin Penn. , doktorandka UW v oceánografii.
Niektoré starodávne morské horniny sú stále okolo najhoršieho vyhynutia 252 mya na Zemi a sú dôkazom samotného vyhynutia. Tam bol prosperujúci a rôznorodý morský ekosystém, potom prameň mŕtvol. Trvalo to milióny rokov, kým sa Zem diverzifikovala a prosperovala. S výsledkami ich simulácie v ruke vedci ju porovnali s prežívajúcimi fosílnymi záznamami.
Fosílne záznamy ukazujú, kde boli druhy pred vyhynutím a ktoré boli úplne zničené alebo obmedzené na zlomok ich pôvodného biotopu. A fosílne záznamy potvrdzujú to, čo vedci našli: najviac postihnuté druhy, ktoré sú od rovníka najvzdialenejšie.
Studená voda obsahuje viac kyslíka ako teplejšia voda, to je základná veda. Druhy, ktoré sú prispôsobené na chladnejšie podnebie, ďaleko od rovníka, vyžadujú viac kyslíka na prežitie ako druhy prispôsobené pre teplejšie vody blízko rovníka. Morské fosílne záznamy ukazujú, že morské druhy, ktoré sa nachádzajú ďalej od rovníka, trpeli horšie ako tie, ktoré sa nachádzajú blízko rovníka.
Keď sa klíma zahriala a hladina kyslíka v oceáne klesla, ako prvé vymreli druhy, ktoré vyžadovali viac kyslíka. Druhy bližšie k rovníku mali niekde ísť: mohli z rovníka odísť a nájsť vodu s hladinou kyslíka, na ktorú boli zvyknutí. Alebo aspoň niektoré z nich mohli. Ale pre tých ďalej na sever a na juh od rovníka nebolo kam ísť.
„Keďže metabolizmus tropických organizmov bol už prispôsobený pomerne teplým podmienkam s nízkym obsahom kyslíka, mohli by sa vzdialiť od trópov a nájsť rovnaké podmienky niekde inde.“ - Curtis Deutsch, spoluautor, docent UW pre oceánografiu.
„Keďže metabolizmus tropických organizmov bol už prispôsobený pomerne teplým podmienkam s nízkym obsahom kyslíka, mohli by sa vzdialiť od trópov a nájsť rovnaké podmienky niekde inde,“ uviedla Deutsch. "Ale ak bol organizmus prispôsobený pre chladné prostredie bohaté na kyslík, potom tieto podmienky v plytkých oceánoch prestali existovať."
Otepľujúce oceány boli pre morské druhy dvojnásobnou whammy. Keď sa oceány zohrievali, nielenže poklesla hladina kyslíka, ale zrýchlil sa metabolizmus morských druhov a potrebovali viac kyslíka. Kľúčovým konceptom je pomer teploty ponuky a dopytu O2 závislý od teploty. Tento pomer, nazývaný metabolický index, meria rozsah životného prostredia pre aeróbnu aktivitu a riadi sa podmienkami oceánov, ako aj charakteristikami citlivosti na teplo a hypoxiu, ktoré sa medzi jednotlivými druhmi líšia. Ak metabolický index pre konkrétny druh klesne pod minimálnu požiadavku, jednoducho nemôžu dýchať a odumierajú.
"Podpis tohto mechanizmu zabíjania, otepľovania podnebia a straty kyslíka, je tento geografický vzorec, ktorý model predpovedá a potom sa objaví v fosíliách," uviedol Penn. „Zhoda medzi nimi naznačuje, že tento mechanizmus otepľovania podnebia a strata kyslíka bola primárnou príčinou vyhynutia.“
Otepľovanie a nedostatok kyslíka, ktorý spôsobil, nebol jediným faktorom vyhynutia, ale vysvetľuje viac ako polovicu strát morskej diverzity. Podľa autorov ďalšie zmeny, ako napríklad acidifikácia alebo posun v produktivite fotosyntetických organizmov, pravdepodobne pôsobili ako ďalšie príčiny.
Čo to znamená pre budúcnosť? Ak je otepľovanie primárnou príčinou Veľkého umierania, najhoršieho vyhynutia v histórii Zeme, otepľovanie môže opäť viesť k vyhynutiu. V skutočnosti už je.
Hladiny skleníkových plynov v Perme stúpli a dnes stúpajú. Samozrejme nie zo sopiek, ale od ľudí.
"Podľa bežných emisných scenárov sa otepľovanie v hornom oceáne do roku 2100 priblíži k 20 percentám otepľovania na konci Permian a do roku 2300 dosiahne 35 až 50 percent," uviedol Penn. „Táto štúdia zdôrazňuje potenciál hromadného vyhynutia, ktoré vyplýva z podobného mechanizmu v dôsledku antropogénnej zmeny klímy.“
Práve teraz prežívame vyhynutie, ktoré sa nazýva vyhynutie holocénu. Považuje sa to za šieste vyhynutie, pretože za posledných 600 miliónov rokov bolo ďalších päť. Zánik holocénu zahŕňa rastliny a zvieratá vrátane cicavcov, vtákov, obojživelníkov, plazov a článkonožcov. Nie je to všetko poháňané otepľujúcou klímou, ale niektoré z nich sú. Strata biotopu spôsobeného ľudskou činnosťou je samostatnou príčinou. Je to však vyhynutie. Vedci sa domnievajú, že súčasná miera vyhynutia rastlinných a živočíšnych druhov je 100 až 1 000-krát vyššia ako miera prirodzeného zániku.
Zostáva ešte vidieť, o koľko bude naša klíma teplejšia a koľko druhov bude vyhnaných. Dúfajme, že sa môžu vykonať potrebné zmeny, aby sa predišlo tomu najhoršiemu, čo má prísť. Dúfajme, že nie je príliš veľa sopečných erupcií.
- Tlačová správa: Najväčšie vyhynutie v histórii Zeme zapríčinené globálnym otepľovaním, ktoré spôsobuje, že morské živočíchy lapajú po dychu
- Výskumná práca: Hypoxia závislá od teploty vysvetľuje biogeografiu a závažnosť vyhynutia morskej hmoty na konci Permského mora
- Wikipedia Entry: Holocene extinkction
- Výskumná kniha: Nepochopenie šiesteho hromadného vyhynutia
- Výskumná kniha: Odhad normálnej pozaďovej frekvencie vyhynutia druhov
