Új színben a legnagyobb fajkihalás

Egy újabb elképzelés szerint a gyakori vulkánkitörések, a felmelegedés, majd az ezt követő oxigénhiány az óceánban olyan baktériumok elszaporodásához vezetett, amelyek mérgező hidrogén-szulfidot termelnek, és végül ez okozhatta a perm végi tömeges kihalást.

A perm végén, 251 millió évvel ezelőtt az összes élőlény mintegy 95%-a pusztult ki, így ez volt a legkomolyabb fajkihalás a Föld történetében. Összehasonlításképpen: a dinoszauruszok kihalása miatt jobban ismert kihalás során, a kréta és a harmadidőszak határán (65 millió éve) a fajok 75%-a tűnt el a Földről. Ma már a kutatók többsége egyetért abban, hogy a kréta végi kihalást egy kisbolygó vagy üstökösmag becsapódása okozta. A perm végi kihalás okai azonban jóval kevésbé egyértelműek, bár a kozmikus katasztrófa lehetősége itt is komolyan felmerül, és egy amerikai kutatócsoport már a becsapódási kráter felfedezéséről is beszámolt (részletesen lásd korábbi cikkünket).

A fő rivális elmélet a geológiai szempontból hirtelen és heves vulkanizmusban keresi a fajok tömeggyilkosát. Tény, hogy a perm végén a mai Szibéria területén aktív vulkáni tevékenység zajlott, aminek következtében hatalmas területeket borított be a nagy mennyiségben kiömlő bazaltláva. A gyakori vulkánkitörések következményeként a légkörben jelentősen nőtt az üvegházhatású gázok koncentrációja, ami komoly felmelegedéshez vezetett. Valószínű, hogy a fajok kihalása fokozatosan, a melegedéssel párhuzamosan zajlott.

A Pennsylvania Állami Egyetem kutatói most azt állítják, hogy a perm végi tömeges fajkihalás legvégső oka az óceánban és a légkörben is nagy mennyiségben felhalmozódó hidrogén-szulfid volt. "A szibériai bazaltláva legutóbbi kormeghatározása szerint a vulkánkitörések a perm végi tömeges kihalásokkal közel egy időben zajlottak le. A két esemény egyidejűségéből arra lehet következtetni, hogy a fokozódó vulkáni tevékenység hatására indultak meg azok a környezeti változások, amelyek végül a fajok kihalásához vezettek" - mondta Lee R. Kump, a földtudományok professzora. Szerinte azonban a vulkánkitörések során felszabaduló szén-dioxid önmagában még nem okozott volna akkora felmelegedést, hogy ez tömeges kihaláshoz vezessen. A felmelegedés valószínűleg még egy sor olyan eseményt váltott ki, amelyek végül együttesen okozták a fajpusztulást.

Oxigénhiány az óceánban

A vulkáni tevékenység során felszabaduló szén-dioxid felmelegíti a légkört, ennek hatására pedig melegszik az óceán felszíne. Normális esetben az óceán mélyebb rétegeibe a sarkvidékek feletti légrétegekből jut el az oxigén. A sarkok környékén a hideg víz felveszi a légköri oxigént, majd lesüllyed, és elindul az Egyenlítő irányába, magával szállítva az oldott gázt. Minél melegebb lesz a víz, annál kevesebb oxigént képes feloldani, és annál kevésbé süllyed lefelé. Az óceán vizének melegedése tehát lelassítja az Egyenlítő irányába történő mélytengeri áramlást, ennek következtében pedig kevesebb oxigén jut az óceán mélyebb rétegeibe. A tengeri élőlények maradványaiból folyamatosan felhalmozódó szerves anyag lebontásához viszont oxigénre van szükség.

"Ma már nincsen elég szerves anyag az óceánban ahhoz, hogy a lebontásuk miatt oxigénhiányos állapot alakulhasson ki. Ezzel szemben a perm időszakban a szén-dioxid koncentráció emelkedése, majd az ezt követő felmelegedés miatt csökkenhetett az óceán oxigéntartalma. Mivel a légköri oxigén szintje is alacsonyabb volt a mainál, könnyen lehet, hogy az óceánban egy erősen oxigénhiányos állapot alakult ki" - mondja Kump. Ha pedig egyszer elfogy a vízben oldott oxigén, akkor az óceánban elszaporodnak azok a baktériumok, amelyek a kén oxigénnel alkotott vegyületeiből szerzik meg a számukra szükséges oxigént. A baktériumok az oxigén kivonásával hidrogén-szulfidot állítanak elő, ez pedig elpusztítja azokat a szervezeteket, amelyeknek szükségük van az oxigénre az életben maradáshoz (ún. aerob szervezetek).