يعلم الجميع عن انقراض الديناصورات. كان أسوأ الانقراض سببه ارتفاع سريع في درجة الحرارة.
حدث الانقراض الأكثر شدة للأرض قبل وقت طويل من اصطدام الكويكب القاتل الذي قضى على الديناصورات. حدث ما يقرب من ٢٥٢ ميا ، وكان بمثابة نهاية لما يسمى بالفترة البرمية. يُعرف الانقراض باسم حدث الانقراض البرمي الترياسي ، أو الانقراض النهائي للبرمي ، أو ببساطة أكثر ، "الموت العظيم". تم إطفاء ما يصل إلى 70 ٪ من الفقاريات الأرضية وما يصل إلى 96 ٪ من جميع الأنواع البحرية خلال الموت العظيم.
كيف حدث هذا؟ هل يمكن أن يحدث مرة أخرى؟
"تسلط هذه الدراسة الضوء على إمكانية الانقراض الجماعي الناشئ عن آلية مماثلة في ظل تغير المناخ البشري المنشأ". - المؤلف الرئيسي جاستن بن ، كلية علوم البحار ، جامعة واشنطن.
لقد عمل العلماء بجد لفهم سبب أسوأ انقراض في تاريخ الأرض. ولكن من الصعب تجميع الأدلة من شيء حدث أكثر من 250 ميا. أدلة من الأحداث التي كانت مخبأة منذ فترة طويلة في الصخرة ، ومعظم الصخور القديمة التي تم هدمها. ليس هناك بندقية تدخين مثل فوهة هائلة. هناك فقط أجزاء وأدلة من الأدلة. هناك دليل معين مقنع بشكل خاص: الدليل الأحفوري الذي يوضح توزيع الأنواع البحرية التي انقرضت ، مقابل تلك التي لم تنقرض.
أظهرت دراسة جديدة نُشرت في مجلة Science Zeroes في السجل الأحفوري أن الجاني وراء الموت العظيم كان تغير المناخ. وعلى الرغم من أن تغير المناخ في ذلك الوقت كان على الأرجح ناتجًا عن البراكين ، فإن الآثار واضحة: تغير المناخ ، سواء كان سببه البراكين أو أي شيء آخر ، يمكن أن يسبب الانقراض الكارثي بنفس سوء تأثير الكويكبات أو أسوأ منه.
الورقة بعنوان "نقص الأكسجة المعتمد على درجة الحرارة يشرح الجغرافيا الحيوية وشدة انقراض الكتلة البحرية في العصر البرمي النهائي." المؤلف الرئيسي هو جاستن بن من كلية علوم البحار بجامعة واشنطن. في الدراسة ، استنتج بين وشركاؤه أن ارتفاع درجات حرارة المحيط ونقص الأكسجين الذي ترافق معها تسبب في الموت العظيم ، ومن المحتمل أيضًا أن ينقرض.
"... كان الاحتباس الحراري وفقدان الأكسجين السبب الرئيسي للانقراض". - جاستن بن ، كلية علوم البحار ، جامعة واشنطن.
يظهر الكثير من الأدلة أن الآلية الكامنة وراء تغير المناخ 252 mya كانت البراكين. كان التأثير الأساسي للبراكين هو ارتفاع درجة حرارة المناخ ، بسبب غازات الدفيئة التي حقنها في الغلاف الجوي. كان للبراكين تأثيرات أخرى ، لكن الاحترار هو المفتاح. تسبب في ارتفاع درجة حرارة المحيطات بشكل ملحوظ.
جمع الباحثون النمذجة المناخية مع السجل الأحفوري للوصول إلى استنتاجهم. لقد قاموا بنمذجة المناخ بناءً على الأرض قبل الانقراض مباشرة ، عندما وجدت قارة واحدة تسمى بانجيا ، وعندما كانت درجة حرارة المحيط ومستوى الأكسجين مشابهين لمستوى اليوم. في نموذجهم ، قاموا أيضًا بإدخال حساسية درجة الحرارة والأكسجين لـ 61 نوعًا بحريًا حديثًا بما في ذلك القشريات والأسماك والمحار والشعاب المرجانية وأسماك القرش. كانت الظروف قبل الموت العظيم مشابهة للظروف الآن ، لذا فإن حساسيات هذه الأنواع الـ 61 الحديثة تمثل الأنواع في وقت أسوأ انقراض للأرض.
ثم قاموا برفع درجة الحرارة بمقدار 10 درجات ، لتتناسب مع تغير درجة الحرارة 252 ماي. أعطتهم النتيجة صورة جغرافية للموت العظيم.
قال المؤلف الثاني كورتيس دويتش ، الأستاذ المساعد في علم المحيطات بجامعة ويسكونسن: "بقي عدد قليل جدًا من الكائنات البحرية في نفس الموائل التي كانوا يعيشون فيها - كان إما يفر أو يهلك". في المحاكاة ، تم محو أنواع خطوط العرض العالية تمامًا تقريبًا ، بينما نجت بعض الأنواع القريبة من خط الاستواء.
قال المؤلف الأول جاستن بين: "هذه هي المرة الأولى التي قمنا فيها بتنبؤ ميكانيكي حول سبب الانقراض الذي يمكن اختباره بشكل مباشر مع السجل الأحفوري ، والذي يسمح لنا بعد ذلك بتنبؤ أسباب الانقراض في المستقبل". ، طالب دكتوراه UW في علم المحيطات.
لا تزال بعض صخور قاع البحر القديمة موجودة حول أسوأ انقراض للأرض 252 مايا ، ولديها دليل على الانقراض نفسه. كان هناك نظام بيئي بحري مزدهر ومتنوع ، ثم مجموعة من الجثث. واستغرقت الأرض ملايين السنين لتنوعها وتزدهر مرة أخرى. ومع نتائج المحاكاة في متناول اليد ، قارنها العلماء بسجل الحفريات المتبقية.
يوضح السجل الأحفوري أين كانت الأنواع قبل الانقراض ، والتي تم القضاء عليها تمامًا أو اقتصرت على جزء من بيئتها السابقة. ويؤكد السجل الأحفوري ما وجده الباحثون: الأنواع الأبعد عن خط الاستواء هي الأكثر معاناة.
يحتوي الماء البارد على كمية أكبر من الأكسجين من الماء الدافئ ، وهذا هو العلم الأساسي. الأنواع التي تتكيف مع المناخ الأكثر برودة ، بعيدًا عن خط الاستواء ، تتطلب المزيد من الأكسجين للبقاء على قيد الحياة أكثر من الأنواع المتكيفة مع المياه الدافئة بالقرب من خط الاستواء. تظهر سجلات الحفريات البحرية أن الأنواع البحرية بعيدًا عن خط الاستواء عانت أسوأ من تلك القريبة من خط الاستواء.
عندما تحسّن المناخ وانخفض مستوى الأكسجين في المحيط ، كان أول من مات هو الأنواع التي تتطلب المزيد من الأكسجين. كان لدى الأنواع القريبة من خط الاستواء مكانًا تذهب إليه: يمكنهم مغادرة خط الاستواء والعثور على الماء بمستويات الأكسجين التي اعتادوا عليها. أو على الأقل يمكن للبعض منهم. ولكن بالنسبة لأولئك شمال وجنوب خط الاستواء ، لم يكن هناك مكان يذهبون إليه.
"نظرًا لأن عمليات التمثيل الغذائي للكائنات الاستوائية قد تم تكييفها بالفعل مع ظروف دافئة إلى حد ما ومنخفضة الأكسجين ، فيمكنها الابتعاد عن المناطق الاستوائية والعثور على نفس الظروف في مكان آخر". - كيرتس دويتش ، مؤلف مشارك ، أستاذ مشارك في UW لعلوم البحار.
وقال دويتش: "بما أن استقلاب الكائنات المدارية قد تم تكييفه بالفعل مع ظروف دافئة إلى حد ما مع انخفاض الأكسجين ، فيمكنهم الابتعاد عن المناطق الاستوائية والعثور على نفس الظروف في مكان آخر". "ولكن إذا تم تكييف كائن حي لبيئة باردة غنية بالأكسجين ، فإن هذه الظروف لم تعد موجودة في المحيطات الضحلة".
كانت محيطات الاحترار ضربة مزدوجة للأنواع البحرية. مع ارتفاع درجة حرارة المحيطات ، لم ينخفض مستوى الأكسجين فحسب ، بل سرع أيض الأنواع البحرية ، وكانوا بحاجة إلى المزيد من الأكسجين. المفهوم الرئيسي هنا هو نسبة العرض والطلب التي تعتمد على درجة الحرارة ومعدلات الطلب على الأكسجين. تقيس هذه النسبة ، التي يطلق عليها مؤشر الأيض ، النطاق البيئي للنشاط الهوائي وتحكمها ظروف المحيط بالإضافة إلى سمات الحساسية الحرارية ونقص الأكسجة التي تختلف عبر الأنواع. إذا انخفض مؤشر التمثيل الغذائي لأنواع معينة إلى أقل من الحد الأدنى لمتطلباتهم ، فلن يستطيعوا ببساطة التنفس ويموتون.
وقال بين "إن توقيع آلية القتل هذه ، والاحتباس الحراري وفقدان الأكسجين ، هو هذا النمط الجغرافي الذي تنبأ به النموذج ثم اكتشف في الحفريات". "الاتفاق بين الاثنين يشير إلى أن آلية الاحترار المناخي وفقدان الأكسجين كانت السبب الرئيسي للانقراض."
لم يكن الاحترار ونقص الأكسجين الذي تسبب فيه العامل الوحيد في الانقراض ، ولكنه يفسر أكثر من نصف خسائر التنوع البحري. وفقًا للمؤلفين ، من المحتمل أن تكون التغييرات الأخرى ، مثل التحميض أو التحولات في إنتاجية كائنات التمثيل الضوئي ، بمثابة أسباب إضافية.
ماذا يعني هذا للمستقبل؟ إذا كان الاحترار هو السبب الرئيسي للموت العظيم ، وهو أسوأ انقراض في تاريخ الأرض ، فيمكن أن يؤدي الاحترار إلى الانقراض مرة أخرى. في الواقع ، هو بالفعل.
ارتفعت مستويات غازات الدفيئة في العصر البرمي ، وهي ترتفع اليوم. ليس من البراكين بالطبع ، ولكن من البشر.
قال بن: "في ظل سيناريوهات الانبعاثات المعتادة ، بحلول عام 2100 ، سيقترب الاحترار في أعالي المحيط من 20٪ من الاحترار في أواخر العصر البرمي ، وبحلول عام 2300 سيصل إلى ما بين 35 و 50٪". "تسلط هذه الدراسة الضوء على إمكانية الانقراض الجماعي الناشئ عن آلية مماثلة في ظل تغير المناخ البشري المنشأ".
نحن نعيش الآن في حدث انقراض يدعى انقراض الهولوسين. يعتبر الانقراض السادس ، لأنه كان هناك خمسة آخرين في 600 مليون سنة الماضية. يمتد انقراض الهولوسين النباتات والحيوانات ، بما في ذلك الثدييات والطيور والبرمائيات والزواحف والمفصليات. ليس مدفوعًا بالمناخ الدافئ ، لكن بعضها مدفوع. فقدان موائل التنوع البيولوجي من النشاط البشري هو سبب منفصل. ولكنه انقراض ، مع ذلك. يعتقد العلماء أن المعدل الحالي للانقراض للأنواع النباتية والحيوانية بين 100 و 1000 مرة أكبر من معدلات الانقراض الطبيعية.
يبقى أن نرى كم سيكون الطقس أكثر دفئًا ، وكم عدد الأنواع التي سيتم دفعها إلى الانقراض. دعونا نأمل في إجراء التغييرات اللازمة لتجنب أسوأ ما سيحدث. ودعونا نأمل ألا يكون هناك الكثير من الانفجارات البركانية.
- بيان صحفي: أكبر انقراض في تاريخ الأرض ناجم عن الاحترار العالمي الذي يترك حيوانات المحيط يلهث من أجل التنفس
- ورقة بحثية: نقص الأكسجة المعتمد على درجة الحرارة يشرح الجغرافيا الحيوية وشدة انقراض الكتلة البحرية في العصر البرمي النهائي
- دخول ويكيبيديا: انقراض الهولوسين
- ورقة بحثية: الانقراض الجماعي السادس الذي أسيء فهمه
- ورقة بحث: تقدير معدل الخلفية الطبيعية لانقراض الأنواع
