De grootste massauitsterving die de aarde gekend heeft, op de grens tussen Perm en Trias, is nog steeds niet goed verklaard. Er zijn tal van hypotheses opgesteld, zoals de inslag van een groot hemellichaam (net als op de grens Krijt/Tertiair), een veranderend leefmilieu door het grootschalig uitvloeien van basalt, en het plotseling vrijkomen van eerder in de bodem opgeslagen gashydraten. Wat die rampscenario’s gemeen hebben, is dat ze geleid moeten hebben tot een plotselinge sterke temperatuurstijging, mogelijk zelfs een wereldwijd broeikaseffect. Onweerlegbare aanwijzingen voor een dergelijke plotselinge temperatuuromslag op de grens tussen Perm en Trias zijn er echter niet. Of beter: waren er niet, want onderzoek op Antarctica heeft nu sterke aanwijzingen voor een dergelijk verschijnsel opgeleverd.

De grens tussen Perm en Trias is op Antarctica onder meer ontsloten bij ‘Graphite Peak’. Deze locatie bleek zeer geschikt om onderzoek te doen naar klimaatfluctuaties omdat er een ononderbroken gesteenteopeenvolging voorkomt waar enkele fossiele bodems (paleosols) in zijn ontwikkeld. Omdat bodemvormende processen (en daarmee de karakteristieken van de gevormde bodems) afhangen van (onder meer) het klimaat, kunnen deze bodems waardevolle inlichtingen geven over het klimaat van destijds.

De sectie met de P/T grens bij Graphite Peak was al eerder onderzocht, maar dat is nu uitgebreid overgedaan, aan de hand van monsters die gemiddeld minder dan 11 cm boven elkaar zijn genomen. De bemonsterde sectie bevatte drie paleosols: twee in het bovenste Perm en één in het onderste Trias. De monsters (van zowel de bodems als het gesteente daartussen) zijn met een veelheid aan technieken onderzocht, met als belangrijkste doelstelling om geochemische analyses uit te voeren.

De verschillen tussen de bodems uit Perm en Trias zijn opvallend, hoewel het materiaal waarin ze zijn ontwikkeld niet wezenlijk verschilt. Waar in het Perm de bodems in koolhoudende lagen zijn ontwikkeld en de wortels van een moerasachtige vegetatie ook kolig zijn, daar ontbreekt dit kolige karakter in de Trias-bodems. Ook binnen de in de bodems aanwezige koolstof blijken aanzienlijke verschillen op te treden: de organisch gebonden hoeveelheid van het isotoop C-13 is in de Trias-bodems veel (tot wel tweemaal) minder dan in de Perm-bodems. Verder blijken de Perm-bodems relatief verarmd aan zogeheten zeldzame aardmetalen, terwijl de Trias-bodems daaraan juist verrijkt zijn. Zo treden er tal van verschillen tussen de bodems op die gezamenlijk wijzen op een plotselinge overgang van bodemvorming in gebieden met een rijke moerasvegetatie naar bodemvorming in schrale, diep uitgeloogde riviergronden. Een dergelijke overgang wordt door veel deskundigen beschouwd als een ‘postapocalyptisch broeikaseffect’ en de Trias-bodems hebben – op dezelfde breedtegraad nu als Antarctica destijds – geen equivalent.

De temperatuurstijging op de grens Perm/Trias moet heel snel hebben plaatsgevonden: in minder dan 10.000 jaar, maar mogelijk veel minder. De oorzaak hiervan lijkt – wanneer de geochemie van de bodems als maatstaf wordt genomen – niet te liggen in de inslag van een hemellichaam. Veel waarschijnlijker is (op basis van de verschillen in de isotopenverhoudingen van de koolstof) dat er plotseling veel methaan (met relatief veel C-13) vrijkwam in de atmosfeer. Dat methaangas kan afkomstig zijn geweest van uiteenvallende gashydraten. Ondanks deze duidelijke aanwijzingen voor een snel gestegen methaanconcentratie wil de onderzoeker niet uitsluiten dat andere gebeurtenissen mede een rol hebben gespeeld bij de plotselinge temperatuurstijging die kennelijk inderdaad op de grens Perm/Tertiair is opgetreden.

Referentie:

Sheldon, N.D., 2006. Abrupt chemical weathering increase across the Permian-Triassic boundary. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 231, p. 315-321.