Uralte Vulkanausbrüche enthüllen eine feurige Geschichte von Zwillingsmassensterben

Ein internationales Forscherteam hat Beweise gefunden, die darauf hindeuten, dass zwei Massensterben vor etwa 259 Millionen und 262 Millionen Jahren während der mittleren Perm-Periode durch massive Vulkanausbrüche verursacht wurden. Die Wissenschaftler untersuchten Uranisotopenprofile von im Südchinesischen Meer gesammelten Meeresproben, die zwei „Pulse“ zeigten, bei denen den Ozeanen lebensspendender Sauerstoff entzogen wurde. Diese Forschung kann dazu beitragen, die potenziellen Auswirkungen der heutigen globalen Erwärmung auf die Nahrungsketten der Ozeane vorherzusagen, da menschliche Aktivitäten große Mengen an Kohlenstoff in die Atmosphäre freisetzen und die Auswirkungen von Vulkanausbrüchen nachahmen. Forscher betonen, wie wichtig es ist, globale Umweltprobleme anzugehen, um ein sechstes Massensterben zu verhindern.

Vulkanausbrüche im Abstand von Millionen von Jahren haben einen Großteil des Lebens auf der Erde ausgelöscht.

Laut einer Studie über Uranisotopenprofile in Meeresproben verursachten massive Vulkanausbrüche im Abstand von Millionen von Jahren zwei Massensterben während der mittleren Perm-Periode. Die Ergebnisse unterstreichen die potenziellen Auswirkungen der heutigen globalen Erwärmung auf die Nahrungsketten der Ozeane und die Bedeutung der Auseinandersetzung mit Umweltproblemen, um weitere Artensterben zu verhindern.

Lange vor den Dinosauriern wurde die Erde von Tieren beherrscht, die in vielerlei Hinsicht noch unglaublicher waren.

Fleischfresser wie Titanophoneus oder „Titanic-Mörder“ jagten riesige gepanzerte Reptilien von der Größe eines Büffels.

Viele dieser Tiere starben während des kapitanischen Zeitalters vor etwa 260 Millionen Jahren bei einem Massensterben aus.

Jetzt sagt ein internationales Forscherteam, dass Beweise darauf hindeuten, dass dieses Massensterben kein einzelnes Ereignis war, sondern zwei, die fast 3 Millionen Jahre voneinander getrennt waren. Beide wurden durch denselben Übeltäter verursacht: massive Vulkanausbrüche.

Durch die Untersuchung von Uranisotopenprofilen von Meeresproben, die im Südchinesischen Meer gesammelt wurden, identifizierten Wissenschaftler zwei „Pulse“, in denen den Ozeanen lebensspendender Sauerstoff entzogen wurde.

In einer in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Erd- und Planetenwissenschaftsbriefesagen die Forscher, dass ihre Analyse Beweise dafür liefert, dass die sauerstoffarmen Ozeane vor etwa 259 Millionen und 262 Millionen Jahren während der mittleren Perm-Periode zwei Massensterben auslösten.

Drohende Klimakatastrophe

Durch die Untersuchung dieser uralten Artensterben können Forscher besser vorhersagen, wie sich die heutige globale Erwärmung auf die Nahrungskette des Ozeans auswirken könnte.

„Wir untersuchen die Biokrise in der Perm-Periode, aber aufgrund menschlicher Ereignisse findet heute eine ähnliche Erwärmung statt“, sagte Thomas Algeo, Co-Autor der Studie und Professor für Geowissenschaften an der University of Cincinnati (UC). „Menschen imitieren die Auswirkungen von Vulkanausbrüchen als Folge der Freisetzung von Kohlenstoff in die Atmosphäre.“

Die Studie wurde von der Forscherin Huyue Song an der China University of Geosciences, einer ehemaligen Postdoktorandin an der UC, geleitet.

„Heute stehen wir vor mehreren Problemen des globalen Wandels, darunter globale Erwärmung, Hypoxie der Ozeane, Versauerung des Meerwassers und Rückgang der biologischen Vielfalt, die den Umweltveränderungen während des biologischen Krisenintervalls im mittleren Perm ähneln“, sagte Song.

Wissenschaftler haben die fünf größten Massensterben identifiziert, darunter das katastrophalste aller vor 252 Millionen Jahren, das als „das große Sterben“ bezeichnet wird und bei dem 90 % des Meereslebens und 70 % der Landtiere ausgelöscht wurden. Auch diese Katastrophe wurde durch massive vulkanische Aktivitäten verursacht, die die Meere in tote Zonen verwandelten, sagte Algeo.

„Die Artensterben in Capitan gehören nicht zu den Big Five, aber sie sind bedeutend“, sagte Algeo.

Wie führen Vulkanausbrüche zum Aussterben?

Laut Algeo erzeugen massive Eruptionen eine kurze Periode der Abkühlung durch die Asche in der oberen Atmosphäre, die das Sonnenlicht reflektiert, gefolgt von viel längeren Perioden der globalen Erwärmung. Die Freisetzung gewaltiger Mengen an Treibhausgasen hat die Ozeane erwärmt. Das warme Oberflächenwasser ließ gelösten Sauerstoff nicht in tiefere Tiefen vordringen und zerstörte schließlich die Nahrungskette.

„Der Ozean schwankt am Rande des Sauerstoffmangels“, sagte er über diesen Sauerstoffmangel. „Gelöster Sauerstoff muss von der Oberflächenschicht aufgenommen und der Tiefsee zugeführt werden. Aber wärmeres Wasser hat eine geringere Dichte. Wenn Sie den Dichteunterschied erhöhen, verhindern Sie ein Umkippen und es gibt keine Möglichkeit, gelösten Sauerstoff in die tieferen Schichten zu bringen.“

Eine Möglichkeit, wie Forscher diese massiven Vulkanausbrüche identifizieren können, besteht darin, in den Sedimentschichten nach Quecksilber zu suchen.

„Merkur hat sich als nützlicher Proxy für Vulkanausbrüche erwiesen“, sagte Algeo. „Große Vulkanausbrüche spucken Quecksilber in die Atmosphäre, das um die Erde getragen und in Meeressedimenten abgelagert wird.“

Wissenschaftler sagen, dass die Vulkanausbrüche, die das große Sterben verursachten, ihren Ursprung in Sibirien hatten. Die Eruptionen, die das zweifache Massensterben im Perm verursachten, ereigneten sich im Südwesten Chinas an einem Ort, der als Emeishan Large Igneous Province bekannt ist.

„In den letzten 40 Jahren haben wir enorme Fortschritte beim Verständnis der Vergangenheit der Erde gemacht.“ — Thomas Algeo, UC Hochschule für Künste und Wissenschaften

Algeo sagte, er würde gerne sehen, ob irgendwelche terrestrischen Beweise die Schlussfolgerungen stützen, die aus ihrer Studie über alte Ozeane gezogen wurden. Er ist optimistisch, dass die Geologie weitere Geheimnisse über das prähistorische Leben auf der Erde enthüllen wird.

„In den letzten 40 Jahren haben wir enorme Fortschritte beim Verständnis der Vergangenheit der Erde gemacht“, sagte Algeo. „Das liegt zum Teil daran, dass wir all diese neuen Tools haben, die wir anwenden können. Und wir haben viel mehr Leute, die in diesem Bereich arbeiten, als noch vor einer Generation.“

Forscher Song sagte, die doppelten Katastrophen im Perm zeigen die verheerenden Auswirkungen, die die globale Erwärmung haben kann.

„Wir müssen auf diese Umweltprobleme achten und das sechste Massensterben verhindern“, sagte er.

Referenz: „Globale ozeanische Anoxie im Zusammenhang mit dem Massensterben der Meere im Kapitanium (mittleres Perm)“ von Huyue Song, Thomas J. Algeo, Haijun Song, Jinnan Tong, Paul B. Wignall, David PG Bond, Wang Zheng, Xinming Chen, Stephen J Romaniello, Hengye Wei und Ariel D. Anbar, 30. März 2023, Erd- und Planetenwissenschaftsbriefe.
DOI: 10.1016/j.epsl.2023.118128