Negentig procent van het leven op aarde stierf zo’n 250 miljoen jaar geleden uit. Daarmee is de Perm-Trias grens met recht de ‘moeder van alle massa-uitstervingen’ in de aardse geschiedenis. Maar wat daar nu precies de oorzaak van was, is al decennialang een onderwerp van discussie. Zo is met name grootschalig vulkanisme in Siberië al genoemd als oorzaak. Wetenschappers vullen deze theorie nu aan met bewijs uit gesteentes in Canada. Stephen Grasby (Geological Survey of Canada) en collega’s vertellen hierover in een online publicatie van Nature Geoscience.
De Perm-Trias extinctie
De veruit bekendste periode van uitsterven in de aardgeschiedenis is de Krijt-Tertiair grens toen de dinosauriërs en ook de ammonieten uitstierven. De Perm-Trias extinctie was echter nog veel erger, want 96% van het zeeleven en ~70% van de gewervelden op het land legden het loodje. Genoemde oorzaken zijn naast vulkanisme in Siberië onder meer meteorietinslagen, een plotselinge enorme uitstoot van het broeikasgas methaan en zeespiegelveranderingen.
Canada
De gesteentes komen uit een gebied genaamd ‘Buchanan Lake’ in Canada. “Er is één vindplaats op het eiland Axel Heiberg waar de schalies [de kleigesteenten, red.] goed aan het oppervlak komen zodat we monsters konden nemen van de gesteentes rondom de Perm-Trias grens,” vertelt Stephen Grasby aan Kennislink. Grasby werkt al zo’n tien jaar aan gesteentes van deze periode en realiseerde zich al eerder dat de organisch materiaal-rijke laagjes op de Perm-Trias grens ongewoon waren. Toen hij vervolgens een collega vroeg om de monsters eens te bekijken, kwam het onderzoek pas echt op gang.
As
De onderzoekers vonden twee soorten organisch materiaal waarvan één groep de doorbraak betekende. “Mijn collega herkende meteen dat deze organische deeltjes afkomstig waren van steenkool-as.” Steenkool moest dus ergens zijn verbrand met zwarte aswolken als gevolg. De as is vervolgens weer op aarde beland, begraven en uiteindelijk versteend. Nergens in de (verre) omgeving was echter steenkool te bekennen…
De bron moeten we dus veel verder weg zoeken. En wel helemaal in Siberië, speculeren de onderzoekers. Daar vond namelijk grootschalig vulkanisme plaats gedurende één miljoen jaar, de oorzaak van de Siberische Trappen. Er kwamen naast aswolken ook enorme hoeveelheden koolstofdioxide in de lucht. Bekend uit eerder onderzoek was al dat grootschalige verbranding van steenkool plaatsvond toen de lava steenkoollagen tegenkwam op haar weg. “Gedurende het late Perm was een westenwind de dominante windrichting op de breedtegraad van de Siberische Trappen, dus de as is hiermee getransporteerd naar Arctisch Canada,” vertelt Grasby. De as is namelijk vrij licht en kan duizenden kilometers met de wind gedragen worden.
De as dwarrelde vervolgens neer in de toenmalige oceaan, waardoor er minder licht in het oceaanwater kon doordringen. En dat was nog niet alles, want ook kwamen er extra voedingsstoffen in het systeem tezamen met giftige metalen en radioactieve elementen. Dit resulteerde uiteindelijk in zuurstofarme wateren waarin weinig organismen konden overleven ter plaatse. “Dit bevestigt mijn theorie dat de koolstofdioxide-vervuiling en zuurstofarme wateren gedurende de uitstervingen in het late Perm kwamen door verbranding van steenkool,” reageert Greg Retallack (Universiteit van Oregon).
Hoe groot de invloed van dit neerdwarrelende as was, is niet bekend. “Ik denk dat de volgende stap is om op andere plaatsen ter wereld te kijken,” laat Grasby desgevraagd weten. Retallack is het hier helemaal mee eens en ziet nog een voordeel: “Dit kan helpen om de toenmalige windpatronen te verklaren.” Reken maar dat er meer boven water komt in de komende jaren.
Bron:
- Grasby et al. Catastrophic dispersion of coal fly ash into oceans during the latest Permian extinction. Nature Geoscience (2011), online publicatie.
Zie ook:
- Was klimaatverandering de oorzaak van de grootste massa-extinctie ooit? (Kennislinknieuws)
- Aanwijzingen voor grote inslag op grens Perm/Trias (Kennislinknieuws van NGV Geonieuws)
- Grootste massa-uitsterving vond niet abrupt maar geleidelijk plaats (Kennislinknieuws van NGV Geonieuws)
- Grootste massauitsterving waarschijnlijk gevolg van plotseling broeikaseffect (Kennislinknieuws van NGV Geonieuws)
- Klimaatsimulatie verklaart massauitsterving op grens Perm/Trias (Kennislinknieuws van NGV Geonieuws)