כולם יודעים על הכחדת הדינוזאורים. ההכחדה הקשה ביותר נגרמה על ידי עלייה מהירה בטמפרטורה.
ההכחדה הקשה ביותר של כדור הארץ התרחשה הרבה לפני הפגיעה באסטרואיד הרוצח שחיסל את הדינוזאורים. זה קרה בערך 252 מיה וזה סימן את סיומה של מה שנקרא התקופה הפרמית. ההכחדה מכונה אירוע ההכחדה הפרמיאני-טריאשי, ההכחדה הקצה-פרמיאית, או יותר פשוט, "הגוסס הגדול." עד 70% מחוליית החוליות היבשתית ועד 96% מכל המינים הימיים כבו במהלך הגסיסה הגדולה.
איך זה קרה? האם זה יכול לקרות שוב?
"מחקר זה מדגיש את הפוטנציאל להכחדה המונית הנובע ממנגנון דומה תחת שינויי אקלים אנתרופוגניים." - הסופר הראשי ג'סטין פן, בית הספר לאוקיאנוגרפיה, אוניברסיטת וושינגטון.
מדענים עבדו קשה כדי להבין את הסיבה להכחדה הגרועה ביותר בתולדות כדור הארץ. אבל קשה לחבר את הראיות ממשהו שקרה מעל 250 מיה. רמזים מאירועים שלפני זמן רב מוסתרים בסלע, וחלק גדול מהסלע הישן הוחלף. אין אקדח מעשן כמו מכתש עצום. יש רק קטעים וראיות. עדות אחת מסוימת היא משכנעת במיוחד: העדויות המאובנות המראות את התפלגות המינים הימיים שנכחדו, לעומת אלה שלא עשו זאת.
מחקר חדש שפורסם בכתב העת Science מבטל את רישום המאובנים ומראה כי האשם מאחורי הגסיסה הגדולה היה שינויי אקלים. ואף על פי ששינוי האקלים באותה תקופה נגרם ככל הנראה כתוצאה מהרי געש, ההשלכות ברורות: שינויי אקלים, בין אם הם נגרמים כתוצאה מהרי געש או משהו אחר, יכולים לגרום להכחדה קטסטרופלית לא פחות גרועה כמו, או גרוע יותר, מהשפעת אסטרואידים.
המאמר נקרא "היפוקסיה תלויה בטמפרטורה מסביר ביוגאוגרפיה וחומרת הכחדת המסה הימית הקצה-פרמית." הסופר הראשי הוא ג'סטין פן מבית הספר לאוקיאנוגרפיה, באוניברסיטת וושינגטון. במחקר הסיקו פן וחבריו המשותפים כי עליית טמפרטורת האוקיאנוס וההיפוקסיה שהיתה איתו גרמו למוות הגדול, וכנראה שגם הכחדות אחרות.
"... התחממות האקלים ואובדן החמצן היו הגורם העיקרי להכחדה." - ג'סטין פן, בית הספר לאוקיאנוגרפיה, אוניברסיטת וושינגטון.
טון של עדויות מראה כי המנגנון העומד מאחורי אותו שינוי אקלימי 252 מיה היה הרי געש. ההשפעה העיקרית של הרי הגעש הייתה אקלים מתחמם, בגלל גזי החממה שהזריקו לאטמוספרה. הרי הגעש היו השפעות אחרות, אך ההתחממות היא המפתח. זה גרם לאוקיאנוסים להתחמם משמעותית.
החוקרים שילבו דוגמנות אקלים עם תיעוד המאובנים כדי להגיע למסקנתם. הם עיצבו את האקלים על בסיס כדור הארץ ממש לפני הכחדה, כאשר הייתה יבשת אחת בשם Pangea וכאשר טמפרטורת האוקיאנוס ורמת החמצן היו דומות לאלה של ימינו. במודל שלהם הם מציגים גם את הרגישות לטמפרטורה ולחמצן של 61 מינים ימיים מודרניים, כולל סרטנים, דגים, רכיכות, אלמוגים וכרישים. התנאים לפני הגסיסה הגדולה היו דומים לתנאים כעת, ולכן הרגישות של 61 המינים המודרניים מייצגת את המין בזמן ההכחדה הגרועה ביותר בכדור הארץ.
לאחר מכן, הם העלו את הטמפרטורה 10 מעלות, והתאימו לשינוי הטמפרטורה 252 מיה. התוצאה העניקה להם תמונה גיאוגרפית של הגסיסה הגדולה.
"מעט מאוד אורגניזמים ימיים נשארו באותה בתי גידול שהם חיו בהם - זה היה בורח או נעלם", אמר הסופר השני קרטיס דויטש, פרופסור חבר באוקיאנוגרפיה. בהדמיה, מינים ברוחב גבוה נמחקו כמעט לחלוטין, בעוד כמה מינים הקרובים יותר לקו המשווה שרדו.
"זו הפעם הראשונה שאנחנו מבצעים תחזית מכניסטית לגבי הגורם להכחדה שניתן לבדוק ישירות בעזרת תיעוד המאובנים, המאפשרת לנו אז לחזות את הגורמים להכחדה בעתיד", אמר המחבר הראשון ג'סטין פן. , דוקטורנט UW באוקיאנוגרפיה.
כמה סלעי קרקע ים קדומים נמצאים עדיין מהכחדה הגרועה ביותר של כדור הארץ 252 מיה, והם מחזיקים את העדויות להכחדה עצמה. הייתה מערכת אקולוגית ימית משגשגת ומגוונת, אחר כך גופת גוויות. ולקח מיליוני שנים עד שכדור הארץ התגבש ושגשג שוב. עם תוצאות ההדמיה שלהם בידיים, השוו אותה המדענים זאת לתיעוד המאובנים ששרד.
מהתיעוד המאובנים ניתן לראות היכן היו המינים לפני הכחדה, ואשר נמחקו לחלוטין או הוגבלו לשבריר מבית הגידול הקודם שלהם. ותיעוד המאובנים מאשר את מה שמצאו החוקרים: מינים הרחוקים ביותר מקו המשווה סבלו יותר מכל.
מים קרים מחזיקים יותר חמצן מאשר מים חמים יותר, זהו המדע הבסיסי. מינים המותאמים לאקלים קר יותר, הרחק מקו המשווה, דורשים יותר חמצן בכדי לשרוד מאשר מינים המותאמים למים חמים יותר בסמוך לקו המשווה. ברישומים מאובנים ימיים עולה כי מינים ימיים המרוחקים יותר מקו המשווה סבלו גרוע יותר מאלו הקרובים לקו המשווה.
כאשר התחמם האקלים ורמת החמצן של האוקיאנוס צנחה, הראשונים שנפטרו היו המינים שדרשו יותר חמצן. המינים הקרובים יותר לקו המשווה היו לאן ללכת: הם יכלו לעזוב את קו המשווה ולמצוא מים עם רמות חמצן שהם היו רגילים אליהם. או שלפחות חלק מהם יכלו. אבל עבור אלה שנמצאים צפונית ודרומית לקו המשווה, לא היה לאן ללכת.
"מכיוון שמטבוליזם של אורגניזמים טרופיים כבר הותאם לתנאי חמצן נמוכים למדי, הם יכולים להתרחק מהטרופיים ולמצוא את אותם תנאים במקום אחר." - קרטיס דויטש, מחבר משותף, פרופסור חבר UW לאוקיאנוגרפיה.
"מכיוון שהמטבוליזם של אורגניזמים טרופיים כבר הותאם לתנאי חמצן נמוכים למדי, הם יכולים להתרחק מהטרופיים ולמצוא את אותם תנאים במקום אחר", אמר דויטש. "אבל אם אורגניזם הותאם לסביבה קרה ועשירה בחמצן, אז התנאים האלה חדלו להתקיים באוקיינוסים הרדודים."
האוקיינוסים המחממים היוו דחף כפול למינים ימיים. ככל שהאוקיינוסים התחממו, לא רק שרמת החמצן צנחה, אלא שהמטבוליזם של המינים הימיים התפוצץ, והם היו זקוקים ליותר חמצן. מושג המפתח כאן הוא היחס בין שיעורי ההיצע והביקוש ל- O2 תלויים בטמפרטורה. יחס זה, המכונה אינדקס מטבולי, מודד את ההיקף הסביבתי לפעילות אירובית והוא נשלט על ידי תנאי אוקיינוס וכן תכונות רגישות תרמית והיפוקסיה המשתנות בין המינים. אם המדד המטבולי של מין מסוים נופל מתחת לדרישת המינימום שלהם, הוא פשוט לא יכול לנשום והם מתים.
"חתימתו של מנגנון ההרג ההוא, התחממות האקלים ואובדן החמצן, היא התבנית הגיאוגרפית הזו שנבאה על ידי המודל ואז התגלה במאובנים," אמר פן. "ההסכם בין השניים מצביע על מנגנון זה של התחממות אקלים ואובדן חמצן היה הגורם העיקרי להכחדה."
ההתחממות וחוסר החמצן שהוא גרם לא היו הגורם היחיד להכחדה, אך הוא מסביר יותר ממחצית מהאבדות הגיוון הימי. לטענת המחברים, שינויים אחרים, כמו החמצה או שינויים בתפוקתם של אורגניזמים פוטוסינתטיים, עשויים לשמש כגורמים נוספים.
מה המשמעות של זה לעתיד? אם ההתחממות הייתה הגורם העיקרי לגסיסה הגדולה, ההכחדה הגרועה ביותר בתולדות כדור הארץ, אז ההתחממות יכולה לגרום להכחדה שוב. למעשה, זה כבר כך.
מפלס גזי החממה עלה בפרומיאן והם עולים היום. לא מ הרי געש כמובן, אלא מבני אדם.
"תחת תרחישים של פליטות עסקיות כרגיל, עד 2100 ההתחממות באוקיאנוס העליון תתקרב ל 20 אחוז מההתחממות בסוף פרמיאן המאוחרת, ובשנת 2300 היא תגיע בין 35 ל 50 אחוז," אמר פן. "מחקר זה מדגיש את הפוטנציאל להכחדה המונית הנובע ממנגנון דומה תחת שינויי אקלים אנתרופוגניים."
אנו עוברים כעת אירוע הכחדה, הנקרא הכחדה הולולנית. זה נחשב להכחדה השישית, מכיוון שהיו חמישה אחרים ב -600 מיליון השנים האחרונות. הכחדת ההולוקן משתרעת על צמחים ובעלי חיים, כולל יונקים, ציפורים, דו חיים, זוחלים ופרוקי רגליים. לא הכל מונע על ידי אקלים מתחמם, אבל חלק ממנו. אובדן בית גידול ביולוגי מפעילות אנושית הוא גורם נפרד. אבל זו הכחדה, בכל זאת. מדענים חושבים ששיעור ההכחדה הנוכחי עבור מיני צמחים ובעלי חיים גדול פי מאה ל -1,000 משיעורי ההכחדה ברקע הטבעיים.
נותר לראות כמה חם יותר האקלים שלנו יגיע וכמה מינים יובלו להכחדה. נקווה שניתן לבצע את השינויים הנדרשים כדי להימנע מהגרוע ביותר שעתיד לבוא. נקווה שאין יותר מדי התפרצויות געשיות.
- הודעה לעיתונות: ההכחדה הגדולה ביותר בתולדות כדור הארץ הנגרמת כתוצאה מהתחממות כדור הארץ והשאירה חיות אוקיינוס מתנשמות
- נייר מחקר: היפוקסיה תלויה בטמפרטורה מסבירה את הביוגיאוגרפיה ואת חומרת ההכחדה של המסה הימית הקצה-פרמית
- כניסה בויקיפדיה: הכחדת הולוקן
- נייר מחקר: ההכחדה ההמונית השישית לא מובנת
- נייר מחקר: הערכת קצב הרקע הרגיל של הכחדת המינים
