Ziemia była już „zestresowana” przed wyginięciem dinozaurów, jak pokazują zapisy kopalne

Naukowcy zgadzają się dzisiaj kryzys klimatyczny kieruje się przede wszystkim działalnością człowieka – ale zanim pojawiły się problemy, które nieumyślnie opracowaliśmy, podobne procesy zachodziły wielokrotnie.

Naukowcy badający stan planety w czasie dinozaury zostały zgładzone po kolosalnym uderzeniu asteroidy, mówią, że mają nowe dowody, że Ziemia była już niestabilna z powodu szybkiego wzrostu węgla w oceanach.

Badanie prowadzone przez naukowców z Uniwersytet Północno-Zachodni, jest pierwszym, który mierzy skład izotopu wapnia skamieniałych skorup małży i ślimaków, które pochodzą z okresu masowego wyginięcia kredy i paleogenu.

Naukowcy odkryli, że w okresie poprzedzającym wyginięcie chemia muszli zmieniła się w odpowiedzi na przypływ węgla w oceanach.

Ten napływ węgla był prawdopodobnie spowodowany długotrwałymi erupcjami z pułapek Dekanu – jednej z największych wulkanicznych cech na Ziemi – około 200 000 mil kwadratowych zestalonego bazaltu znajdującego się w nowoczesnym Indie.

W latach poprzedzających uderzenie asteroidy pułapki dekantu wyrzucały ogromne ilości dwutlenku węgla (CO2) do atmosfery. Stężenie CO2 zakwasza oceany, bezpośrednio wpływając na żyjące tam organizmy.

„Nasze dane sugerują, że środowisko zmieniało się przed uderzeniem asteroidy” – powiedział Benjamin Linzmeier, pierwszy autor badania. „Zmiany te wydają się korelować z erupcją pułapek Dekanu”.

„Ziemia była wyraźnie pod wpływem stresu przed wielkim masowym wyginięciem” – powiedział Andrew D Jacobson, starszy autor artykułu.

„Uderzenie asteroidy zbiega się z istniejącą niestabilnością cyklu węglowego.

Ale to nie znaczy, że mamy odpowiedzi na to, co faktycznie spowodowało wyginięcie ”.

Badanie zostanie opublikowane w wydaniu czasopisma Geology ze stycznia 2020 r., Które ukaże się pod koniec tego miesiąca.

Wcześniejsze badania badały potencjalny wpływ erupcji pułapek dekancyjnych na zdarzenie masowego wymierania, ale wielu badało osady luzem i stosowało różne znaczniki chemiczne.

Koncentrując się na konkretnym organizmie, naukowcy uzyskali dokładniejszy zapis chemii oceanu w wyższej rozdzielczości.

„Muszle rosną szybko i zmieniają się wraz z chemią wody” – powiedział dr Linzmeier. „Ponieważ żyją tak krótko, każda skorupa jest krótką, zachowaną migawką chemii oceanu”.

Muszle składają się głównie z węglanu wapnia, tego samego minerału, który występuje w kredie, wapieniu i niektórych tabletkach zobojętniających kwas. Dwutlenek węgla w wodzie rozpuszcza węglan wapnia. Podczas formowania się skorupek CO2 prawdopodobnie wpływa na skład skorupy nawet bez ich rozpuszczania.

W tym badaniu naukowcy zbadali muszle zebrane z formacji Lopez de Bertodano, dobrze zachowanego, bogatego w skamieliny obszaru po zachodniej stronie wyspy Seymour w Antarktyda. Przeanalizowali skład izotopów wapnia w muszlach, stosując najnowocześniejszą technikę opracowaną w laboratorium Jacobsona w Northwestern. Metoda obejmuje rozpuszczenie próbek powłoki w celu oddzielenia wapnia od różnych innych pierwiastków, a następnie analizę za pomocą spektrometru masowego.

„Możemy zmierzyć zmiany izotopów wapnia z dużą precyzją” – powiedział Jacobson. „A te odmiany izotopów są jak odciski palców, które pomagają nam zrozumieć, co się stało”.

Korzystając z tej metody, zespół znalazł zaskakujące informacje.

„Spodziewaliśmy się pewnych zmian w składzie pocisków, ale byliśmy zaskoczeni szybkością tych zmian” – powiedział dr Linzmeier. „Byliśmy również zaskoczeni, że nie widzieliśmy więcej zmian związanych z samym horyzontem wymierania”.

Naukowcy powiedzieli, że zrozumienie, w jaki sposób Ziemia zareagowała na ekstremalne ocieplenie w przeszłości i wkład CO2, może pomóc nam przygotować się na reakcję planety na obecne zmiany klimatu spowodowane przez człowieka.

„Do pewnego stopnia uważamy, że starożytne wydarzenia zakwaszania oceanów są dobrymi analogami do tego, co dzieje się teraz z antropogeniczną emisją CO2” – powiedział profesor Jacobson.

„Być może możemy wykorzystać tę pracę jako narzędzie do lepszego przewidywania, co może się wydarzyć w przyszłości. Nie możemy zignorować rekordu rocka. System ziemski jest wrażliwy na duże i szybkie dodawanie CO2. Obecne emisje będą miały konsekwencje dla środowiska. ”