الكشف عن الأسرار المدهشة وراء أول دمار شامل للأرض

يقوم فريق من الباحثين بنشر دراسة جديدة تبحث في سبب الانقراض الجماعي لأوردوفيشي.

نعلم جميعًا أن الديناصورات ماتت في انقراض جماعي. لكن هل تعلم أن هناك كوارث جماعية أخرى؟ هناك خمسة انقراضات جماعية مهمة جدًا تُعرف باسم “الخمسة الكبار” ، حيث تعرض ما لا يقل عن ثلاثة أرباع الحياة على الأرض للانقراض في فترة جيولوجية معينة. مع الاتجاهات الحالية للاحتباس الحراري وتغير المناخ ، يعتقد العديد من الباحثين الآن أننا قد نكون في المركز السادس.

لطالما كان العثور على السبب الجذري للانقراض الجماعي للأرض موضوعًا ساخنًا للعلماء ، لأن فهم الظروف البيئية التي أدت إلى انقراض معظم الكائنات الحية في الماضي سيساعد في منع حدوث ظاهرة مماثلة في المستقبل.

قام فريق من العلماء من قسم علوم الأرض والبيئة بجامعة سيراكيوز جامعة كاليفورنيا، بيركلي وشاركت مؤخرًا جامعة كاليفورنيا ، ريفرسايد ، وجامعة بوركوباين فرانش كونت ، وجامعة نيومكسيكو ، وجامعة أوتاوا ، وجامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين ، وجامعة ستانفورد في تأليف أطروحة عن مذبحة الأرثوذكسية المتأخرة ( لومي). ) ، وهو أول أو أقدم “الخمسة الكبار (قبل 445 مليون سنة تقريبًا)”. حوالي 85٪ من الأنواع البحرية ، التي يعيش معظمها في البحار الضحلة بالقرب من القارات ، انقرضت بحلول ذلك الوقت.

صور مفصلة للحفريات من العصر الأوردوفيشي في جزيرة أنتيغوست في كيبيك ، كندا. الائتمان: André Desrochers ، جامعة أوتاوا

ألكسندر بول ، وهو الآن كاتب رائد في جامعة كاليفورنيا ريفرسايد (الآن مدرب أبحاث للدراسات العليا في جامعة بورجون فرانوا-كونت في ديجون ، فرنسا) واكتشف مؤلفوه البيئة البحرية. مسلوق ومحفز. تم نشر نتائج دراستهم في المجلة علوم الأرض الطبيعية اليوم (1 نوفمبر 2021).

يقول سيث فينيجان ، خبير الدمار الشامل والأستاذ المساعد في جامعة كاليفورنيا في بيركلي ، إن المحيطات غنية بالتنوع البيولوجي لرسم صورة للنظام البيئي للمحيطات خلال العصر الأوردوفيشي. تحتوي البحار على بعض الشعاب الأولى التي أنشأتها الحيوانات ، لكن الفقرات ليست وفيرة.

“إذا ذهبت للغطس في بحر القطب الشمالي ، فستشاهد بعض المجموعات المألوفة مثل المحار والقواقع والإسفنج ، لكنك الآن رأيت العديد من المجموعات التي انقرضت بشدة في تنوعها أو انقرضت تمامًا ، مثل ثلاثية الفصوص ، و prachiopods و يقول فينيجان. .

على عكس الدمار الشامل السريع ، مثل طباشيرييقول فينيجان إن حدث الانقراض الثالث ، الذي انقرضت فيه الديناصورات وأنواع أخرى فجأة منذ حوالي 65.5 مليون سنة ، استمر على مدى فترة زمنية طويلة ، مع تقديرات أقل من نصف مليون إلى مليوني سنة.

صور مفصلة للحفريات من العصر الأوردوفيشي في جزيرة أنتيغوست في كيبيك ، كندا. الائتمان: André Desrochers ، جامعة أوتاوا

كان أحد النقاشات الرئيسية حول LOME هو ما إذا كان نقص الأكسجين في مياه البحر هو سبب الانقراض الجماعي في ذلك الوقت. للتحقيق في هذا السؤال ، قام الفريق بدمج التجربة الجيوكيميائية مع المحاكاة العددية والنمذجة الحاسوبية.

منذ ذلك الحين ، أجرى زونلي لو ، أستاذ علوم الأرض والبيئة بجامعة سيراكيوز ، وطلابه قياسات لتركيز اليود في صخور الكربونات ، مما ساهم في اكتشافات مهمة حول مستوى الأكسجين في أعماق المحيطات المختلفة. يعمل تركيز عنصر اليود في صخور الكربونات كمؤشر للتغيرات في مستوى الأكسجين البحري في تاريخ الأرض.

بالاقتران مع محاكاة النمذجة الحاسوبية ، أشارت بياناتهم إلى أنه لا يوجد دليل على تفاقم anaxia – أو نقص الأكسجين – أثناء حدث الانقراض في الموائل البحرية الضحلة حيث تعيش معظم الأنواع. قد يكون راجعا إلى LOME جنبا إلى جنب مع عوامل إضافية.

من ناحية أخرى ، في الوقت نفسه ، هناك دليل على أن نقص الأكسجين قد انتشر في أعماق المحيطات ، والذي يقول خبير النمذجة المناخية ألكسندر بول إنه لا يمكن تفسيره من خلال نموذج كلاسيكي للأكسجين البحري الغامض.

يقول: “كان من المتوقع حدوث أكسدة أعالي المحيط استجابة للتبريد لأن الأكسجين الجوي يذوب بشكل مفضل في الماء البارد”. “ومع ذلك ، نظرًا لأن anaxia في تاريخ الأرض كان مرتبطًا بشكل عام بالاحترار العالمي الناجم عن البراكين ، فقد فوجئنا بالعثور على anaxia موسعًا في الجزء السفلي من المحيط.”

يقولون إن Anaxia في أعماق البحار ناتج عن دوران مياه البحر عبر محيطات العالم. يقول إن دورة البحر جزء مهم من نظام المناخ.

لقد كان جزءًا من فريق بقيادة النموذج الكبير آندي ريدكويل ، الأستاذ في جامعة كاليفورنيا ريفرسايد ، والذي أظهرت نتائج نمذجة الكمبيوتر الخاصة به أن تبريد المناخ يمكن أن يغير دورة المحيط ، ويوقف تدفق المياه الغنية بالأكسجين في البحار الضحلة إلى الأعماق. لحر.

وفقًا لـ Luvin ، فإن السمة الرئيسية لدراستهم هي إدراك أن تبريد المناخ يمكن أن يؤدي إلى انخفاض مستويات الأكسجين في بعض أجزاء المحيط.

يقول لو: “لعقود من الزمان ، كانت المدرسة الفكرية التي سادت في مجالنا هي أن الاحتباس الحراري يتسبب في فقدان المحيطات للأكسجين ، مما يؤثر على الموائل البحرية ، مما يعطل النظام البيئي بأكمله”. “في السنوات الأخيرة ، تشير الأدلة المتزايدة إلى عدة فصول في تاريخ الأرض حيث انخفضت مستويات الأكسجين خلال المناخات الباردة.”

على الرغم من أن أسباب كارثة Ordovician لم يتم الاعتراف بها بالكامل ، أو لم يتم قبولها لبعض الوقت ، ترفض دراسة اللجنة التغييرات في الأكسدة كتفسير لهذه الكارثة وتضيف بيانات جديدة تدعم تغير درجة الحرارة كآلية قتل LOME .

مع توافر بيانات مناخية أفضل ونماذج رقمية متطورة ، يأمل أرتوفيشي أن يكونوا قادرين على تقديم تمثيل قوي للعوامل التي أدت إلى الانقراض الجماعي لهذا الأخير.

ملاحظة: ألكسندر بول وجونلي لي وفوغان لي وريتشارد ج. رودكيل ، 1 نوفمبر 2021 ، بقلم ستوكي ، مايا إيليك ، مينكين لي ، أندريه ديروشرز ، يانان شين ، روليانج هاي ، آندي فينيجان حول “الانفصال العمودي في أواخر الأوردوفيشي نقص الأكسجين بسبب استعادة دورة البحر” علوم الأرض الطبيعية.
DOI: 10.1038 / s41561-021-00843-9