Mi okozhatta az első nagy kihalást?

Mintegy 445 millió évvel ezelőtt ért véget az a 41,6 millió évig tartó földtörténeti időszak, amelyet a walesi ordovik törzs neve után ordovíciumnak nevezünk. Az időszakot lezáró kihalási hullámban a tengeri fajok 85 százaléka odaveszett, ám ennek az okát nem értjük még. Most egy nemzetközi kutatócsoport, a Nature Geoscience szakfolyóiratban közzé tett új tanulmányában próbál választ találni e kérdésre.

Az ordovíciumban a tengeri élővilág jórészt a sekély régiókat foglalta el, amelyek a kontinensek partvidéke közelében helyezkedtek el. Az Ottawai Egyetem beszámolója szerint a kutatócsoport ezt az óceáni környezetet vizsgálta meg a kihalási hullám előtti, alatti és az azt követő időszakokra vonatkozóan. Ez a kihalási hullám hosszabb időn át játszódott le (például szemben a dinók hirtelen végét jelentő kréta végivel), a becslések szerint fél-kétmillió éven át tartott, mire a tengeri élővilág 85 százaléka kipusztult.

A kihalás előtt a tengerek lakóinak biológiai sokfélesége igen nagy volt, ekkor alakultak ki az első állatok által épített zátonyok is, ám a gerinceseket kevés faj képviselte. „Egy ordovíciumi búvártúrán láthattunk volna ismerős állatokat, mint például kagylókat, csigákat, szivacsokat, és persze számtalan olyan állatot is, amelyből ma egészen kevés él csak, így a pörgekarúakat és a tengerililiomokat, vagy épp a már kihalt trilobitákat” – magyarázta Seth Finnegan, a Berkeley Egyetem tengeri őslénykutató szakembere, a kutatás egyik résztvevője.

Az ordovíciumot lezáró kihalási hullám kapcsán a viták egyik fő tárgya az, hogy a tengerek alacsony oxigénszintje okozhatta-e a kihalási eseményt. A kutatók ezért a geokémiai vizsgálatok mellett modellezéssel is igyekeztek feltárni az összefüggéseket.

Zunli Lu, a Syracuse Egyetem professzora tanítványaival az ordovíciumban az óceáni üledékből keletkezett karbonátos kőzetek jódtartalmát vizsgálta meg, mégpedig oly módon, hogy különböző vízmélységekben kialakult kőzetek is szerepeltek a vizsgálat közt. A jód az egykori óceánvíz oxigéntartalmával összefüggő mennyiségben van jelen e kőzetekben, ezért alkalmas az oxigénszint kimutatására.

Az eredményeket és a számítógépes modellszimulációkat együttesen értékelve arra jutott a kutatócsoport, hogy nem csökkent az óceán oxigéntartalma a kihalási időszakban az élettel teli sekély tengerekben, ahol az állatvilág túlnyomó többsége élt. Ez a kutatók szerint azt jelenti, hogy nem az anoxia (vagyis oxigénmentesség), hanem az ekkor tapasztalható lehűlés más tényezőkkel együttesen lehetett felelős a kihalási eseményért.

Másrészt viszont ugyanekkor a mélytengeri régiókban nagyon kevés oxigén volt a tengervízben, és egyre nőtt is a mélytengerek oxigénszegénysége – ezt a tényt viszont az óceáni oxigénkörforgás jelenlegi elméleteivel nem tudják a szakemberek megmagyarázni.

„A sekély tengerekben a lehűléskor nő az oxigénszint, mivel a légköri oxigén szívesebben oldódik a hideg vízben, azonban érthetetlenül álltunk a mélytengeri anoxia előtt, ami a vulkánkitörésekhez kötődő felmelegedés okozta jelenség a Föld múltjában” – magyarázta Alexandre Pohl klímakutató, a kutatás vezetője. A kutatók arra jutottak, hogy ezt a mélytengeri oxigénhiányt a korszak óceáni áramlatai okozhatták, számítógépes modellekkel korábban már kimutatták, hogy a felszín lehűlése bizonyos esetekben járhat azzal, hogy a oxigéndús víz nem tud lekeveredni a mélyebb rétegekbe. A kutatók szerint ez különösen fontos eredménye a vizsgálatuknak, hiszen általánosságban pont az ellenkezőjét gondoljuk: a felmelegedés miatt válhat csak oxigénszegénnyé az óceán. Azonban most bebizonyosodott, hogy a lehűlés is járhat ilyen következményekkel bizonyos körülmények közt.

Bár az ordovícium végi kihalásról most se derült ki, hogy pontosan mi okozhatta, az azonban biztosan kizárható, hogy az óceáni oxigénszint változása egymagában képes lett volna erre, és valószínű, hogy egy sok tényezőből álló folyamat volt, amelyben a lehűlésnek mindenképp jelentős szerep jutott.