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Vor etwa 252 Millionen Jahren wurde der Planet von einer Katastrophe heimgesucht, die mehr als 90 % allen Lebens auslöschte.
Das als „Großes Aussterben“ bekannte Massensterben, das die geologische Periode des Perms beendete, war das schlimmste von fünf globalen Katastrophenereignissen in der Erdgeschichte und verheerender als das, das durch einen riesigen Asteroiden verursacht wurde, der den Todesstoß für die Dinosaurier auslöste.
Die bisher glaubwürdigste Erklärung ist, dass das durch vulkanische Aktivitäten in einer Region, die als Sibirische Fallen bekannt ist, freigesetzte Kohlendioxid eine plötzliche globale Erwärmung verursachte. Emissionen in diesem riesigen Gebiet von der Größe Australiens, das heute zu Russland gehört, führten zu steigenden Temperaturen, saurem Regen und einer Versauerung der Ozeane.
Laut einer neuen Studie, die am Donnerstag in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurde, könnte jedoch ein riesiger El-Niño-Effekt – ähnlich, aber intensiver und länger anhaltender als das aktuelle Klimaphänomen – eine zentrale Rolle gespielt haben.
„Was wir zeigen, ist, dass es sich um eine klimabedingte Aussterbekrise handelt. Es liegt nicht nur an der Erwärmung, sondern auch daran, wie das Klima reagiert hat“, sagte Paul Wignall, Co-Autor der Studie und Professor für Paläoumgebungen an der University of Leeds im Vereinigten Königreich.
„Wenn die Bedingungen schlecht, aber konstant wären, hätte sich das Leben entwickeln können, um mit ihnen klarzukommen. Tatsache ist jedoch, dass es im Laufe der Jahrzehnte immer wieder von einem Extrem ins andere schwankte. »
Das Forschungsteam erstellte ein Computermodell des globalen Klimas am Ende des Perms, das darauf hinwies, dass mit steigenden globalen Temperaturen auch El-Niño-Ereignisse, ein Klimamuster, das seinen Ursprung im Pazifischen Ozean hat, aber das Klima weltweit beeinflusst, an Stärke zunahmen und Dauer.
Dieses Phänomen erhöhte die Temperaturen und führte zu abwechselnden Perioden von Überschwemmungen und sengenden Dürren, die vermutlich Waldbrände auslösten und über einen Zeitraum von etwa 100.000 Jahren alle Arten von Arten auf der ganzen Welt vernichteten.
Große El-Niño-Ereignisse
Heutzutage dauert ein El Niño, der Windmuster und Meeresströmungen beeinflusst, typischerweise zwischen neun und 18 Monaten und tritt alle zwei bis sieben Jahre auf. Alex Farnsworth, leitender Forscher an der Universität Bristol im Vereinigten Königreich und Co-Hauptautor der Studie, sagte, dass während der heißesten Phasen des Artensterbens eine El-Niño-Episode zehn Jahre gedauert hätte.
Das El-Niño-Phänomen vor 252 Millionen Jahren hätte seinen Ursprung im Panthalassischen Ozean, einem viel größeren Gewässer als der heutige Pazifik, das mehr Wärme speichern könnte, was wiederum die Auswirkungen von El Niño verstärkt und aufrechterhalten hätte.
Er fügte hinzu, dass die vulkanische Aktivität weiterhin ein wichtiger Faktor sei, aber allein nicht ausreiche, um das Ausmaß der aufgetretenen biologischen Katastrophe zu erklären. Der Planet hatte bereits zuvor ähnliche Episoden erlebt, die jedoch kein Massensterben ausgelöst hatten.
„Vulkanismus war hier die Hauptursache, aber es gab einen Rückkopplungsmechanismus auf die Dynamik der Ozeane, der dazu führte, dass sich diese viel stärkeren El Niños zu entwickeln begannen und dann (beide Dinge) zusammenspielten“, sagte Wignall.
Die Studie ergab, dass ein anhaltender und intensiver El Niño auch erklärt, warum das Aussterben an Land begann, bevor es im Ozean stattfand.
„Während die Ozeane anfangs vor Temperaturanstiegen geschützt waren, führte der Mega-El Niño dazu, dass die Temperaturen an Land die thermischen Toleranzen der meisten Arten so schnell überstiegen, dass sie nicht in der Lage waren, sich rechtzeitig anzupassen“, sagt Yadong Sun. sagte Hauptautor und Forscher an der China Wuhan University of Geosciences in einer Pressemitteilung.
„Nur Arten, die schnell wandern konnten, konnten überleben, und nur wenige Pflanzen oder Tiere waren dazu in der Lage. »
Einer der Hauptgründe, warum das Aussterben am Ende des Perms so schrecklich war, ist, dass das El-Niño-Phänomen in den Tropen unglaublich warme Bedingungen verursachte, die sich schnell auf höhere Breiten ausbreiteten und zum Verlust des größten Teils der Vegetation und ihrer Fähigkeit, Kohlendioxid aus der Erde zu entfernen, führten Atmosphäre.
„Zu diesem Zeitpunkt verschwinden alle Bäume, was unglaublich ist. „In der frühen Trias wuchs nichts höher als bis zu den Knien“, sagte Wignall und bezog sich dabei auf die geologische Ära nach dem Aussterben, als sich das Ökosystem zu erholen begann.
Vergangene Temperaturänderungen können auf verschiedene Weise bestimmt werden: aus Pflanzen- und Tierfossilien, Sediment- und Eisbohrkernen und, für neuere Veränderungen, aus Baumringen und Korallen. Diese Proxy-Daten können zur Erstellung von Computermodellen verwendet werden, die Wissenschaftlern dabei helfen, vergangene Klimabedingungen und -systeme zu rekonstruieren und zu verstehen.
Farnsworth sagte, das Klimamodell des Teams, dessen Durchführung mehrerer Simulationen Monate dauerte, sei effektiver als seine Vorgänger bei der Rekonstruktion der Ereignisse mit neuen, detaillierten Temperaturdaten, die von Fossilien winziger aalähnlicher Lebewesen namens Conodonten gesammelt und über einen langen Zeitraum analysiert wurden Zeit. Diese Daten zeigten, wie die Temperatur in verschiedenen Breitengraden im Zuge des Massenaussterbens anstieg.
Das Verhältnis zweier verschiedener Isotope oder Varianten von Sauerstoff im versteinerten Zahnmaterial von Conodonten, die zu dieser Zeit im Ozean häufig vorkamen, hing von der Temperatur ab, fügte er hinzu.
Alfio Alessandro Chiarenza, Royal Society Newton International Fellow am Department of Earth Sciences des University College London, sagte, es wäre nun interessant, im Fossilienbestand Beweise dafür zu finden, wie Organismen – darunter Trilobiten, die ersten Amphibien, die Vorfahren reptilienähnlicher Organismen Säugetiere und die ersten Krokodile – vom Aussterben betroffen waren und welche Aspekte ihrer Biologie am stärksten von diesen klimatischen Umwälzungen betroffen waren.
„Diese Studie ist ein weiteres Beispiel für die Komplexität und Vernetzung der Klima- und Umweltdynamik und dafür, wie solche Prozesse das ökologische Gleichgewicht radikal beeinflussen können – eine ernste Warnung angesichts unserer aktuellen ökologischen Krise“, sagte Chiarenza, der nicht daran beteiligt war die Studie.
Resonanz mit der aktuellen Klimakrise
Einige Forscher glauben mittlerweile, dass wir uns mitten in einem sechsten Massensterben befinden und dass das Aussterben am Ende des Perms Lehren für die heutige Klimakrise liefern könnte.
Aktuelle El-Niño-Ereignisse führen bekanntermaßen zu Korallenbleiche und Massensterben von Fischen, heißt es in der Studie. Die ökologischen Auswirkungen und der zukünftige Verlauf von El-Niño-Ereignissen in einem sich erwärmenden Klima sind jedoch unbekannt.
Allerdings sagte Wignall, dass die Welt vor 252 Millionen Jahren geografisch ein anderer Ort war – die Heimat eines riesigen Superkontinents namens Pangäa und eines riesigen Ozeans, was sie möglicherweise empfindlicher gegenüber dem von Supervulkanen ausgestoßenen Kohlendioxid gemacht hat.
„Das Ende des Perm ist aus Sicht des Lebens die größte Krise in der Erdgeschichte, aber ich glaube nicht, dass wir jemals in die Nähe dieser Bedingungen kommen werden, weil (die Erde zu dieser Zeit) ein wirklich seltsamer Planet war ein Kontinent auf der einen Seite und ein riesiger Ozean auf der anderen“, sagte er.
„Damals war der Planet wirklich verwundbar. »
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