Temukan rahasia mengejutkan di balik kepunahan massal besar pertama di Bumi

Gambar rinci fosil dari singkapan Ordovisium di Pulau Anticosti, Quebec, Kanada. Kredit: André Desrochers, Universitas Ottawa

Sebuah tim peneliti telah menerbitkan sebuah studi baru yang mengeksplorasi penyebab kepunahan massal Ordovisium akhir.

Kita semua tahu bahwa dinosaurus mati dalam kepunahan massal. Tapi tahukah Anda ada kepunahan massal lainnya? Ada lima kepunahan massal yang sangat penting, yang dikenal sebagai “Lima Besar”, di mana setidaknya tiga perempat dari semua spesies di sekitar Bumi menghadapi kepunahan dalam periode waktu geologis tertentu. Dengan tren pemanasan global dan perubahan iklim saat ini, banyak peneliti sekarang percaya bahwa kita mungkin berada di peringkat keenam.

Menemukan akar penyebab kepunahan massal Bumi telah lama menjadi topik hangat bagi para ilmuwan, karena memahami kondisi lingkungan yang memusnahkan sebagian besar spesies di masa lalu dapat membantu mencegah peristiwa serupa terjadi di masa depan.

Sebuah tim ilmuwan dari Departemen Ilmu Bumi dan Lingkungan di Universitas Syracuse Universitas California, Berkeley Dan University of California, Riverside, University of Bourgogne-Franch Comte, University of New Mexico, University of Ottawa, University of Science and Technology of China dan Stanford University baru-baru ini ikut menulis penelitian yang mengeksplorasi Late Ordovician Mass Extinction (LOME), yang pertama atau tertua dari “Lima Besar (445 juta tahun yang lalu). Kira-kira)”. Sekitar 85% spesies laut, yang sebagian besar hidup di lautan dangkal dekat benua, menghilang selama waktu itu.

Gambar rinci fosil dari singkapan Ordovisium di Pulau Anticosti, Quebec, Kanada. Kredit: André Desrochers, Universitas Ottawa

Penulis utama Alexandre Paul, dari University of California Riverside (sekarang menjadi Postdoctoral Research Fellow di University of Bourgogne-Franche-Comté di Dijon, Prancis) dan rekan penulisnya menyelidiki lingkungan laut sebelum, selama dan setelah kepunahan untuk menentukan seperti apa acaranya. Diseduh dan dihidupkan. Hasil studi mereka dipublikasikan di jurnal ilmu bumi alam Hari ini (1 November 2021).

Untuk melukiskan gambaran ekosistem laut selama periode Ordovisium, pakar kepunahan massal Seth Finnigan, profesor di UC Berkeley, mengatakan laut penuh dengan keanekaragaman hayati. Lautan mengandung beberapa terumbu pertama yang dibuat oleh hewan, tetapi mereka tidak memiliki banyak vertebrata.

“Jika Anda menyelam di Laut Ordovisium, Anda akan melihat beberapa kelompok yang sudah dikenal seperti tiram, siput, dan bunga karang, tetapi juga banyak kelompok lain yang sekarang kurang beragam atau sama sekali punah seperti trilobita, theropoda, dan karnoid,” Finnegan mengatakan.

Tidak seperti kepunahan massal yang cepat, seperti pucatKepunahan ketiga terjadi di mana dinosaurus dan spesies lain mati tiba-tiba sekitar 65,5 juta tahun lalu, kata Finnegan.Lomi terjadi selama periode waktu yang signifikan, dengan perkiraan berkisar antara kurang dari setengah juta hingga hampir dua juta tahun lalu.

Gambar rinci fosil dari singkapan Ordovisium di Pulau Anticosti, Quebec, Kanada. Kredit: André Desrochers, Universitas Ottawa

Salah satu perdebatan utama tentang LOME adalah apakah kekurangan oksigen dalam air laut menyebabkan kepunahan massal pada periode itu. Untuk menyelidiki pertanyaan ini, tim menggabungkan pengujian geokimia dengan simulasi numerik dan pemodelan komputer.

Zunli Lu, profesor Ilmu Bumi dan Lingkungan di Universitas Syracuse, dan murid-muridnya melakukan pengukuran konsentrasi yodium dalam batuan karbonat dari periode itu, dan menyumbangkan temuan penting tentang kadar oksigen di berbagai kedalaman laut. Konsentrasi yodium dalam batuan karbonat berfungsi sebagai indikator perubahan tingkat oksigen laut dalam sejarah Bumi.

Data mereka, bersama dengan simulasi model komputer, menunjukkan bahwa tidak ada bukti hipoksia – atau hipoksia – selama peristiwa kepunahan di habitat hewan laut dangkal tempat sebagian besar organisme hidup, menyiratkan bahwa pendinginan iklim terjadi selama periode Ordovisium akhir bersama dengan Combined with faktor tambahan yang mungkin bertanggung jawab untuk LOME.

Di sisi lain, ada bukti bahwa hipoksia di laut dalam meluas pada waktu yang sama, sebuah misteri yang tidak dapat dijelaskan oleh model klasik oksigen laut, kata pakar pemodelan iklim Alexander Paul.

“Oksigenasi laut bagian atas diharapkan sebagai respons terhadap pendinginan, karena oksigen atmosfer lebih disukai larut dalam air dingin,” kata Ball. “Namun, kami terkejut melihat prevalensi hipoksia di laut yang lebih rendah karena hipoksia dalam sejarah Bumi umumnya dikaitkan dengan pemanasan global yang disebabkan oleh gunung berapi.”

Mereka mengaitkan kurangnya oksigen di laut dalam dengan sirkulasi air laut melalui lautan global. Poin kunci yang perlu diingat, kata Buhl, adalah bahwa sirkulasi laut merupakan komponen yang sangat penting dari sistem iklim.

Dia adalah bagian dari tim yang dipimpin oleh desainer senior Andy Ridgewell, seorang profesor di University of California Riverside, yang hasil pemodelan komputernya menunjukkan bahwa pendinginan iklim kemungkinan mengubah pola sirkulasi laut, menghentikan aliran air yang kaya oksigen di laut dangkal ke laut. kedalaman laut.

Menurut Lu, mengakui bahwa pendinginan iklim juga dapat menyebabkan tingkat oksigen yang lebih rendah di beberapa bagian laut adalah kunci utama dari penelitian mereka.

“Selama beberapa dekade, aliran pemikiran yang dominan di bidang kami adalah bahwa pemanasan global menyebabkan lautan kehilangan oksigen dan dengan demikian mempengaruhi kelangsungan hidup kehidupan laut, berpotensi mengganggu kestabilan seluruh ekosistem,” kata Lu. “Dalam beberapa tahun terakhir, semakin banyak bukti menunjukkan beberapa episode dalam sejarah Bumi ketika kadar oksigen juga menurun di iklim yang lebih dingin.”

Sementara penyebab kepunahan Ordovisium akhir tidak sepenuhnya disepakati, dan tidak akan disepakati untuk beberapa waktu, studi tim mengecualikan perubahan oksigenasi sebagai salah satu penjelasan untuk kepunahan ini dan menambahkan data baru yang mendukung perubahan suhu sebagai mekanisme pembunuhan untuk LOME.

Buhl berharap bahwa dengan data iklim yang lebih baik dan model numerik yang lebih kompleks, mereka akan dapat memberikan representasi yang lebih kuat dari faktor-faktor yang mungkin menyebabkan kepunahan massal Ordovisium akhir.

Referensi: “Pemisahan Vertikal pada Hipoksia pada Ordovisium Akhir Karena Reorganisasi Sirkulasi Laut” oleh Alexander Ball, Zunli Lu, Wani Lu, Richard J. Ridgewell, 1 Nov 2021, Tersedia di sini. ilmu bumi alam.
DOI: 10.1038 / s41561-021-00843-9