Het scheelde niet veel of het leven op aarde was compleet weggevaagd, ruim 250 miljoen jaar geleden. Het was het einde van het tijdperk Perm, en meer dan 90 procent van de planten- en diersoorten verdween. Pas een kleine tien miljoen jaar later was de natuur weer opgekrabbeld, schrijven aardwetenschappers Zhong-Qiang Chen van de China University of Geosciences in Wuhan en Michael Benton van de University of Bristol in Engeland in het juni-nummer van Nature Geoscience. En dat is lang. Na de meeste andere uitstervingsgolven deed het leven op aarde er minder dan een miljoen jaar over om weer een nieuw evenwicht op te bouwen.
Fossielen
De geologen trokken hun conclusies na een uitgebreid onderzoek aan fossielen in aardlagen die rond het einde van het Perm, net voor en net na de uitstervingsgolf, zijn afgezet. Bij Meishan in Zuid-China zijn deze lagen nog mooi compleet. Bovendien liggen ze tegenwoordig aan het aardoppervlak. Dankzij nieuwe analysetechnieken konden de gesteenten veel nauwkeuriger gedateerd worden dan eerder mogelijk was.
Hierdoor konder Chen en Benton niet alleen bevestigen dat het herstel veel tijd in beslag nam, zoals uit eerdere studies ook al was gebleken, maar tevens veel exacter de tijdsduur en opeenvolging van de gebeurtenissen na het Grote Uitsterven bepalen. Pas acht tot negen miljoen jaar nadat de ramp zich voltrokken had was er weer sprake van complete en stabiele ecosystemen, stelden ze vast.
“Het belangrijkste bewijs bestaat uit het volledig ontbreken van een steenkoollaag op land en een koraalkalklaag in zee uit de periode na de ramp”, vertelt Benton. Dit moet betekenen dat er gedurende een kleine tien miljoen jaar geen bossen en geen koraalriffen op aarde te vinden waren.
Nieuw in dit theater!
Bij elke uitstervingsgolf verdwijnen veel planten- en diersoorten voorgoed van de aardbodem. Dit geeft nieuwe soorten de kans om tot bloei te komen. The Great Dying betekende niet alleen het einde van bijvoorbeeld de zeeschorpioenen en de trilobieten, maar luidde tevens de opmars in van de zeereptielen en van schaaldieren als krabben en kreeften. Ook op land werd de vrijgekomen ruimte deels ingenomen door volstrekt nieuwe viervoeters – waaruit later onder meer de dinosauriërs voortkwamen. Veel van onze eigen kikkers, schildpadden, hagedissen, krokodillen en ook zoogdieren danken we aan de grote uitstervingsgolf van 250 miljoen jaar geleden.
Grillig
“Het is niet zo dat de aarde gedurende acht miljoen jaar nauwelijks leven herbergde”, schrijven de onderzoekers. Zo zat de zee na twee miljoen jaar al weer vol met allerlei soorten ammonieten en conodonten, en vond er tegelijkertijd een opleving plaats van de planten op land. Het herstel van het milieu na de catastrofe verliep echter nogal grillig. Perioden waarin het leven goed kon gedijen en perioden met zuurstoftekorten en CO2-overschotten wisselden elkaar af, waardoor elk begin van herstel telkens opnieuw de nek werd omgedraaid.
Een extra effect van de zware omstandigheden waaronder het leven zich moest zien te herstellen was het zogeheten ‘lilliput-effect’, dat optrad bij de zee-organismen. Flink groot worden is nu eenmaal voorbehouden aan organismen die volop zuurstof en voedsel ter beschikking hebben.
Oorzaak massa-uitsterving
Over de oorzaak van de massa-uitsterving aan het einde van het Perm is het laatste woord nog niet gezegd. Een scenario waarin grootschalig vulkanisme in het huidige Siberië een sleutelrol speelt heeft momenteel veel aanhangers. Hier werd destijds binnen één miljoen jaar een gebied van zeven miljoen vierkante kilometer (dat is bijna zo groot als Australië) bedekt met lava. Naast aswolken werden enorme hoeveelheden koolstofdioxide in de lucht gebracht. Dit veroorzaakte een snelle temperatuurstijging op aarde. Bovendien dwarrelde de as neer in de oceaan, waardoor er minder licht in het oceaanwater kon doordringen. Maar er zijn ook vele andere oorzaken denkbaar, zoals we in een eerder artikel over de Perm-Trias massa-extinctie uitgebreid beschreven.
Verandering in leefmilieu
De oorzaak van The Great Dying was geen plotselinge, kortstondige verandering van omstandigheden, zoals bijvoorbeeld bij de meteorietinslag die 65 miljoen jaar geleden het uitsterven van de dinosauriërs inluidde, maar een veel ingrijpender verandering in het leefmilieu op aarde. Hoewel over de oorzaak van deze milieuverandering het laatste woord nog niet gezegd is (zie kader) staat vast dat de temperatuur steeg, de regen en de oceanen verzuurden en de hoeveelheid koolstofdioxide in de lucht toenam. “Een situatie die me griezelig bekend voorkomt”, zegt Benton er zelf over. Uiteindelijk resulteerde het in een zuurstofkort, zowel op land als in zee. De grimmige omstandigheden veroorzaakten een gestage afname van de soorten op aarde (ook de uitstervingsgolf zelf verliep opvallend traag) en hielden na de uitstervingsgolf dus nog een flinke tijd aan. Pas na een jaar of vijf miljoen keerde de stabiele leefomgeving van voor de uitstervingsgolf weer terug.
Het leven bouwde zich vervolgens stapsgewijs weer op, vanaf de onderkant van de voedselketen. Na 8 à 9 miljoen jaar waren de dieren die bovenaan de voedselketen staan, zoals roofvissen, gastropoden en reptielen, weer teruggekeerd op aarde.
En de volgende uitstervingsgolf?
Zure regen, opwarming, een verhoogde CO2-concentratie, een afname in biodiversiteit: veel van de omstandigheden die het einde van het Perm inluidden zijn ook kenmerkend voor de periode waarin wij ons nu bevinden. Veel mensen denken dan ook dat de volgende uitstervingsgolf niet lang meer op zich zal laten wachten. Mocht dit inderdaad zo zijn, dan zal het herstel na de catastrofe een stuk sneller verlopen dan destijds, vermoedt Benton, en waarschijnlijk slechts één tot drie miljoen jaar in beslag nemen. Met het verdwijnen of flink reduceren van de mensheid zou de oorzaak van de achteruitgang immers meteen zijn weggenomen. Goed nieuws dus voor de organismen die na ons komen!
Bronnen:
- Z-Q. Chen en M. Benton, The timing and pattern of biotic recovery following the end Permian mass extinction, Nature Geoscience, Vol. 5 (juni 2012)
- 10 million years to recover from mass extinction, Persbericht van de University of Bristol, 27 mei 2012
Zie ook:
- Herstel na Perm/Trias-uitsterving duurde 10 miljoen jaar (NGV-geonieuws artikel)
- De Perm-Trias massa extinctie (Kennislinkartikel)
- Massa-extincties (Kennislinkdossier)
- Teveel aan voedingsstoffen vertraagde herstel van het zeeleven na de massa-uitsterving op P/T-grens (NGV-geonieuws artikel)