Με δημοσίευση της στην επιθεώρηση «Nature Communications» ερευνητική ομάδα παρουσιάζει τα ευρήματα της μελέτης που έκανε η οποία αποκαλύπτει τον ένοχο της μαζικότερης εξαφάνισης ειδών χλωρίδας και πανίδας στην ιστορία της Γης προσφέροντας παράλληλα στοιχεία για τους σημερινούς και μελλοντικούς κλιματικούς κινδύνους στον πλανήτη μας.
Πριν από περίπου 252 εκατομμύρια χρόνια, σχεδόν όλη η ζωή στη Γη εξαφανίστηκε. Γνωστή ως η μαζική εξαφάνιση της Πέρμιας-Τριαδικής περιόδου η το Μεγάλο Θανατικό αυτή ήταν η πιο καταστροφική από τις πέντε μαζικές εξαφανίσεις που έχουν αναγνωριστεί στα τελευταία 539 εκατομμύρια χρόνια της ιστορίας του πλανήτη μας. Έως και το 94% των θαλάσσιων ειδών και το 70% των χερσαίων οικογενειών σπονδυλωτών εξαφανίστηκαν. Τα τροπικά δάση οποία χρησίμευαν, όπως και σήμερα, ως σημαντικές δεξαμενές άνθρακα και βοηθούσαν στη ρύθμιση της θερμοκρασίας του πλανήτη γνώρισαν επίσης τεράστιες μειώσεις.
Οι επιστήμονες συμφωνούν εδώ και καιρό ότι αυτό το γεγονός προκλήθηκε από μια ξαφνική αύξηση των αερίων του θερμοκηπίου που οδήγησε σε μια έντονη και ταχεία θέρμανση της Γης. Αλλά αυτό που παρέμεινε μυστήριο είναι γιατί αυτές οι εξαιρετικά θερμές συνθήκες παρέμειναν για εκατομμύρια χρόνια.
Μια τεράστια έκρηξη
Η παρακμή των τροπικών δασών εγκλώβισε τη Γη σε μια κατάσταση θερμοκηπίου επιβεβαιώνοντας την υποψία των επιστημόνων ότι όταν το κλίμα του πλανήτη μας διασχίσει ορισμένα «σημεία καμπής» μπορεί να ακολουθήσει μια πραγματικά καταστροφική οικολογική κατάρρευση.
Αιτία για το συμβάν μαζικής εξαφάνισης της Πέρμιας-Τριαδικής περιόδου ήταν η έναρξη μιας αλυσίδας τρομερής έντασης ηφαιστειακών εκρήξεων στην περιοχή της Σιβηρίας. Οι εκρήξεις αυτές εκτιμάται ότι διήρκεσαν για πολλές χιλιάδες έτη και αποτέλεσμα είχαν την απελευθέρωση αστείρευτων ποσοτήτων λάβας με εκτιμήσεις ειδικών να κάνουν λόγο για ένα τρισ. λίτρα λάβας.
Όταν η λάβα στερεοποιήθηκε δημιουργήθηκαν τα περίφημα «Σκαλιά της Σιβηρίας», μια έκταση ηφαιστειογενών πετρωμάτων έκτασης περίπου δύο εκατ. τετραγωνικών χλμ.
Οι τεράστιες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώθηκαν από αυτή την κολασμένη περίοδο που διήρκεσε μερικές δεκάδες ή ίσως και μερικές εκατοντάδες χιλιάδες έτη προκάλεσαν αύξηση της θερμοκρασίας και θεωρείται ο κύριος μηχανισμός εξόντωσης για μεγάλο μέρος της ζωής εκείνη την εποχή.
Στην ξηρά πιστεύεται ότι οι θερμοκρασίες της επιφάνειας αυξήθηκαν πολύ γρήγορα 6-10 βαθμούς Κελσίου καθιστώντας αδύνατο για πολλές μορφές ζωής να προλάβουν να εξελιχθούν και να προσαρμοστούν στις νέες συνθήκες. Σε άλλες παρόμοιες εκρήξεις, το κλιματικό σύστημα συνήθως επιστρέφει στην προηγούμενη κατάστασή του εντός 100.000 έως ενός εκατομμυρίου ετών.
Αλλά αυτές οι συνθήκες «υπερθερμοκηπίου», οι οποίες οδήγησαν σε μέσες θερμοκρασίες επιφάνειας στον ισημερινό άνω των 34 βαθμών Κελσίου, περίπου 8 βαθμούς Κελσίου θερμότερες από την τρέχουσα μέση θερμοκρασία στον ισημερινό)παρέμειναν για περίπου πέντε εκατομμύρια χρόνια και η νέα μελέτη προσπαθεί να δώσει μια απάντηση.
Τα δάση πεθαίνουν
Η ερευνητική ομάδα εξέτασε το αρχείο απολιθωμάτων ενός ευρέος φάσματος χερσαίων φυτικών βιοσυστημάτων, όπως άνυδρα, τροπικά, υποτροπικά, εύκρατα και θαμνώδη. Αναλύσε πώς άλλαξαν τα βιοσυστήματα από λίγο πριν από το συμβάν μαζικής εξαφάνισης, μέχρι περίπου οκτώ εκατομμύρια χρόνια μετά.
Οι ερευνητές βασίστηκαν στην παραδοχή ότι η Γη θερμάνθηκε πολύ γρήγορα, οδηγώντας στον θάνατο της βλάστησης χαμηλού έως μεσαίου γεωγραφικού πλάτους, ειδικά των τροπικών δασών. Ως αποτέλεσμα, η αποτελεσματικότητα του κύκλου του οργανικού άνθρακα μειώθηκε σημαντικά αμέσως μετά τις ηφαιστειακές εκρήξεις.
Τα φυτά επειδή δεν μπορούν απλώς να σηκωθούν και να κινηθούν επηρεάστηκαν πολύ έντονα από τις μεταβαλλόμενες συνθήκες. Πριν από το συμβάν υπήρχαν πολλά τροπικά και υποτροπικά δάση γύρω από τον ισημερινό καθώς και περιοχές με τύφη που απορροφούσαν άνθρακα.
Ωστόσο όταν οι ερευνητές ανακατασκεύσαν απολιθώματα φυτών από επιτόπια έρευνα, αρχεία και βάσεις δεδομένων γύρω από το συμβάν, είδαν ότι αυτά τα βιοσυστήματα είχαν εξαφανιστεί εντελώς από τις τροπικές ηπείρους. Αυτό οδήγησε σε ένα «κενό άνθρακα» πολλών εκατομμυρίων ετών στο γεωλογικό αρχείο.
Αυτά τα δάση αντικαταστάθηκαν από μικροσκοπικά φυτά ύψους μόνο δύο έως 20 εκατοστών. Θύλακες μεγαλύτερων φυτών παρέμειναν προς τους πόλους, σε παράκτιες και σε ελαφρώς ορεινές περιοχές όπου η θερμοκρασία ήταν ελαφρώς χαμηλότερη. Μετά από περίπου πέντε εκατομμύρια χρόνια, είχαν ως επί το πλείστον επαναποικίσει τη Γη. Ωστόσο, αυτοί οι τύποι φυτών ήταν επίσης λιγότερο αποτελεσματικοί στη δέσμευση άνθρακα στον κύκλο του οργανικού άνθρακα.
Αυτό είναι ανάλογο από κάποιες απόψεις με την εξέταση των επιπτώσεων της αντικατάστασης όλων των τροπικών δασών σήμερα με τη χλωρίδα των θάμνων mallee και spinifex που θα μπορούσαμε να περιμένουμε να δούμε στην αυστραλιανή ενδοχώρα.
Τα δάση επιστρέφουν
Χρησιμοποιώντας στοιχεία από τη σημερινή εποχή οι ερευνητές έκαναν εκτιμήσεις για τον ρυθμό με τον οποίο τα φυτά απορροφούν το ατμοσφαιρικό διοξείδιο του άνθρακα και το αποθηκεύουν ως οργανική ύλη κάθε διαφορετικού βιοτόμου (ή την «καθαρή πρωτογενή παραγωγικότητά» του) που υποδηλώνεται στο αρχείο απολιθωμάτων.
Στη συνέχεια οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα πρόσφατα αναπτυγμένο μοντέλο κύκλου άνθρακα που ονομάζεται SCION για να ελέγξουν αριθμητικά τη θεωρία τους. Όταν αναλύσαμε τα αποτελέσματα του μοντέλου μας, διαπιστώσαμε ότι η αρχική αύξηση της θερμοκρασίας από τις Σιβηρικές Παγίδες διατηρήθηκε για πέντε έως έξι εκατομμύρια χρόνια μετά το συμβάν λόγω της μείωσης της καθαρής πρωτογενούς παραγωγικότητας.
Μόνο όταν τα φυτά επανεγκαθίσταντο και ο κύκλος του οργανικού άνθρακα επανεκκινούσε, η Γη άρχισε σιγά σιγά να βγαίνει από τις συνθήκες του υπερθερμοκηπίου.
Διατήρηση κλιματικής ισορροπίας
Είναι πάντα δύσκολο να κάνουμε αναλογίες μεταξύ της κλιματικής αλλαγής του παρελθόντος στο γεωλογικό αρχείο και αυτού που βιώνουμε σήμερα. Αυτό συμβαίνει επειδή η έκταση των αλλαγών του παρελθόντος συνήθως μετριέται σε διάστημα δεκάδων έως εκατοντάδων χιλιάδων ετών, ενώ σήμερα βιώνουμε αλλαγές σε διάστημα δεκαετιών έως αιώνων.
Μια βασική συνέπεια της εργασίας μας, ωστόσο, είναι ότι η ζωή στη Γη, αν και ανθεκτική, δεν είναι σε θέση να ανταποκριθεί σε μαζικές αλλαγές σε σύντομες χρονικές κλίμακες χωρίς δραστικές αναδιαμορφώσεις του βιοτικού τοπίου.
Στην περίπτωση της μαζικής εξαφάνισης της Πέρμιας-Τριαδικής περιόδου, τα φυτά δεν μπόρεσαν να ανταποκριθούν σε μια τόσο γρήγορη χρονική κλίμακα όσο 1.000 έως 10.000 χρόνια. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα ένα μεγάλο συμβάν εξαφάνισης.
Συνολικά, τα αποτελέσματά μας υπογραμμίζουν πόσο σημαντικά είναι τα τροπικά και υποτροπικά φυτικά βιοσυστήματα και περιβάλλοντα για τη διατήρηση της κλιματικής ισορροπίας. Με τη σειρά τους, δείχνουν πώς η απώλεια αυτών των βιοσυστημάτων μπορεί να συμβάλει στην περαιτέρω αύξηση της κλιματικής αλλαγής και να χρησιμεύσει ως ένα καταστροφικό σημείο καμπής για το κλίμα.
Naftemporiki.gr
