Γεωλόγοι δίνουν νέα στοιχεία για την αιτία της μεγαλύτερης εξάλειψης ειδών του κόσμου

Μια μελέτη από έναν ερευνητή στο College of Arts and Sciences του Πανεπιστημίου των Συρακουσών, προσφέρει νέα στοιχεία για το τι θα μπορούσε να έχει πυροδοτήσει την πιο καταστροφική εξάλειψη ειδών του κόσμου, πριν από περίπου 252 εκατομμύρια χρόνια. Τα στοιχεία της έρευνας του James Muirhead (επί τω έργω στην εικόνα), από το Τμήμα Επιστήμης της Γης, δημοσιεύθηκαν στο Nature Communications με συνυπογράφοντες τους εμπλεκόμενους στην έρευνα Seth Burgess, γεωλόγο και Samuel Bowring, καθηγητή γεωλογίας στο MIT. Τα ευρήματα υποστηρίζουν ότι η διαμόρφωση των διεισδυόντων πυριγενών πετρωμάτων, γνωστών ως (παρείσακτες) κοίτες ή sills (είναι παράλληλες προς τη στρώση των περιβαλλόντων πετρωμάτων), πυροδότησε μια σειρά από γεγονότα που έφεραν την Πέρμια γεωλογική περίοδο στο τέλος της. Στη διαδικασία, περισσότερα από 95% των θαλασσίων ειδών και 70% των ειδών της ξηράς, εξαφανίστηκαν.

«Υπήρξαν πέντε κύριες μαζικές εξαφανίσεις από τότε που η ζωή εμφανίστηκε στη Γη, περισσότερο από 600 εκατομμύρια χρόνια πριν», αναφέρει ο Burgess, ο οποίος μελετά τη συνάφεια ηφαιστειακών και τεκτονικών διαδικασιών. «Τα περισσότερα από αυτά τα γεγονότα αποδόθηκαν, σε διαφορετικούς καιρούς, σε εκρήξεις ηφαιστείων και επιδράσεις αστεροειδών. Επανεξετάζοντας το χρονισμό και τη σύνδεση μεταξύ της κίνησης του μάγματος (magmatism), της κλιματικής αλλαγής και της εξαφάνισης, έχουμε δημιουργήσει ένα μοντέλο που εξηγεί τι πυροδότησε την μαζική εξάλειψη των ειδών στο τέλος της Πέρμιας περιόδου».

Κεντρικό σημείο στη μελέτη τους είναι μια ευρεία πυριγενής περιοχή στη Ρωσία που ονομάζεται Σιβηρικές Παγίδες. Εκτεινόμενη σε περισσότερο από σχεδόν 1,3 εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα, η βραχώδης ακριτική αυτή περιοχή ήταν ο τόπος ενός εκατομμυρίου περίπου ετών τρομερής ηφαιστειακής δραστηριότητας. Σε αδρές γραμμές, επίπεδα ηφαίστεια πιθανώς απελευθέρωσαν σημαντικούς όγκους λάβας, τέφρας και αερίου, ενώ αύξανε σε επικίνδυνα επίπεδα το διοξείδιο του άνθρακα και του μεθανίου στο περιβάλλον. Όμως αυτό είναι μέρος μόνο της ιστορίας.

Σιβηρικές Παγίδες

«Μέχρι πρόσφατα, ο σχετικός χρονισμός και η διάρκεια της μαζικής εξάλειψης των ειδών και η ηφαιστειότητα της πυριγενούς επαρχίας ήταν ασαφή λόγω της ηλικιακής αβεβαιότητας», σημείωσε ο Muirhead. «Το μοντέλο μας βασίζεται σε νέα, υψηλής ανάλυσης ηλικιακά δεδομένα που υποστηρίζουν ότι οι ροές της επιφανειακής λάβας ξέσπασαν πολύ νωρίς για να οδηγήσουν στη μαζική εξαφάνιση. Αντί αυτού, υπήρξε ένα υποδιάστημα κίνησης μάγματος – ένα μικρότερο, ιδιαίτερο τμήμα της πυριγενούς περιοχής – που πυροδότησε μια αλυσίδα γεγονότων προκαλώντας μαζική εξάλειψη των ειδών».

Ο διεγέρτης; Η ακραία θερμότητα που εκπέμφθηκε κατά τη διάρκεια της διαμόρφωσης των κοιτών (sills). «Η θερμότητα από τις κοίτες που αποκαλύφθηκαν επέτρεψε, πλούσια σε αέριο ιζήματα να μεταμορφωθούν εξ επαφής, απελευθερώνοντας έτσι μαζικά όγκους αερίου του θερμοκηπίου που χρειάζονταν για να οδηγήσουν στην εξάλειψη των ειδών», αναφέρει ο Muirhead. «Το μοντέλο μας συνδέει την αρχή της εξάλειψης με τον αρχικό παλμό της εντοπισμένης κοίτης. Αντιπροσωπεύει μια κρίσιμη καμπή στην εξέλιξη της ζωής στη Γη».

Υπάρχουν δυο τρόποι για να διαμορφώσει το μάγμα πυριγενές πέτρωμα. Ο ένας είναι η εξώθηση, κατά τον οποίο το μάγμα εκτοξεύεται μέσω των ηφαιστειακών κρατήρων και σπάει στην επιφάνεια της Γης και ο άλλος τρόπος είναι η διείσδυση, μέσω του οποίου το μάγμα πιέζεται το ίδιο μεταξύ ή μέσα από τις υπάρχουσες διαμορφώσεις των πετρωμάτων χωρίς να φθάνει στην επιφάνεια. Κοινοί τύποι της διείσδυσης είναι οι (παρείσακτες) κοίτες (sills), οι τάφροι και οι βαθόλιθοι. Οι κοίτες στη Σιβηρία, όπου η ομάδα του Muirhead διεξήγαγε το μεγαλύτερο μέρος της έρευνάς της, πιθανώς στη διαδρομή τους μέσα από ασβεστόλιθο, άνθρακα, κλαστικά πετρώματα διαμόρφωσαν τις συνθήκες και εξαερώθηκαν. Το μείγμα καυτών, λιωμένων πετρωμάτων και υδρογονανθράκων θεωρείται ότι έχει διαμορφώσει το σκηνικό για τη μαζική απελευθέρωση αερίου του θερμοκηπίου και την, σε παγκόσμια κλίμακα, κλιματική αλλαγή.

«Η σύσταση του ιζήματος και το ποσό των υδρογονανθράκων [πετρέλαιο και φυσικό αέριο] που υπάρχει μέσα σε αυτά τα ιζήματα μας βοηθούν να κατανοήσουμε εάν μια πυριγενής περιοχή μπορεί να διεγείρει μια μαζική εξάλειψη ή όχι», αναφέρει ο Burgess, προσθέτοντας ότι το μοντέλο της ομάδας του μπορεί να εφαρμοστεί και για άλλα γεγονότα εξάλειψης των ειδών που συμπίπτουν με ευρείες πυριγενείς περιοχές. «Οι μαζικές εξαλείψεις των ειδών μπορεί να πάρουν 10000 χρόνια ή λιγότερα – ένα ανοιγοκλείσιμο του ματιού, με τα γεωλογικά πρότυπα – όμως τα αποτελέσματά τους στην εξελικτική τροχιά της ζωής είναι ακόμη σήμερα παρατηρήσημα”.

Πηγή: Syracuse University

Περισσότερα στη δημοσίευση: Initial pulse of Siberian Traps sills as the trigger of the end-Permian mass extinction. Nature Communications.