Verzuring van de oceanen veroorzaakte grootste massa-uitsterving ooit

Een nieuwe studie heeft voor het eerst bewijzen gevonden voor de hypothese dat de massale uitsterving op het einde van het Perm-tijdvak, veroorzaakt is door de enorme hoeveelheden koolstofdioxide die uitgespuwd werden door kolossale vulkaanuitbarstingen in Siberië. Daardoor zijn de oceanen 252 miljoen jaar geleden gevaarlijk zuur geworden, terwijl het land opwarmde en droger werd door het broeikaseffect. Dat leidde tot een milieuramp die tussen 90 en 96 procent van alle leven in de zeeën en op aarde fataal werd.
LYNETTE COOK/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Een voorstelling van de massa-uitsterving in het Perm met op de achtergrond vulkanen.

Het is al lang een van de grote raadsels in de wetenschap: wat heeft de grootste massa-uitsterving ooit op aarde veroorzaakt? En het gaat dan niet om de uitsterving waarbij 65 miljoen jaar geleden, bij de overgang van het Krijt- naar het Tertiaire tijdperk, bijna alle dinosauriërs uitgestorven zijn, daarbij kwamen "slechts" zo'n 75 procent van alle soorten om. Het gaat om de uitstervingsgolf bij de overgang van het Perm- naar het Trias-tijdvak, 252 miljoen jaar geleden, waarbij tussen 90 en 96 procent van alle soorten in zee en op het land uitgestorven zijn, en waarbij onder meer de zeer succesvolle trilobieten verdwenen zijn. 

Onderzoekers vermoedden al lang dat de enorme hoeveelheden CO2 die vulkanen in de atmosfeer spuwden in die periode, een rol speelden. Een deel van die CO2 wordt opgelost in de oceanen en veroorzaakt een verzuring van het water die het zeedieren moeilijk kan maken om kalkhoudende schalen te vormen. Een team van Europese wetenschappers heeft nu, in een nieuwe studie in Science, het meest directe bewijs tot nu toe gevonden dat de verzuring van de oceanen door die CO inderdaad een rol gespeeld heeft.

De wetenschappers onderzochten kalksteenafzettingen, die gevormd werden in ondiep water voor de kust van het supercontinent Pangaea en die zich nu in de Verenigde Arabische Emiraten bevinden. Ze vonden aanwijzingen voor een scherpe daling in pH, met andere woorden, een snelle verzuring, op het einde van het Perm.

"Dit is een van de weinige gevallen waar we hebben kunnen aantonen dat er zich verzuring heeft voorgedaan in het verre verleden", zei Rachel Wood, een aardrijkskundige aan de University of Edinburgh en een van de auteurs van de studie. "Het is veelbetekenend omdat we denken dat onze huidige oceanen op een gelijkaardige manier zuur aan het worden zijn", voegde ze er aan toe. "Deze bevindingen kunnen ons helpen begrijpen welke gevaren de hedendaagse verzuring van de oceanen inhoudt voor het leven in zee."

AP2013

Siberische trappen

In het verleden zijn er al verschillende hypothesen naar voren geschoven om de grootste uitstervingsgolf ooit te verklaren. De verzuring van de oceanen werd al langer verdacht als een van de mogelijkheden, maar er was nog nooit direct bewijs voor gevonden.

Oorzaak van de verzuring waren massieve vulkaanuitbarstingen die een enorm gebied van vulkanische rotsen vormden dat de Siberische Trappen genoemd wordt. Het gaat om een van de grootste vulkanische gebeurtenissen uit de laatste 500 miljoen jaar: de uitbarstingen duurden wel een miljoen jaar en overbrugden de overgang tussen het Perm- en het daarop volgend Trias-tijdvak.

De buitensporige hoeveelheden koolstofdioxide van de uitbarstingen, biljoenen ton, hadden vreselijke gevolgen voor het leven op land en in de zeeën. De opname van CO2 door de oceanen veroorzaakte een dodelijke, zij het tijdelijke, verandering in de samenstelling, die leidde tot een massale uitsterving van de zeewezens die wel 60.000 jaar duurde.

Onder de dieren die verdwenen, waren de trilobieten en de zeeschorpioenen, wezens die honderden miljoenen jaren lang zeer succesvol waren geweest.

De landdieren verging het niet veel beter: zij kregen af te rekenen met een opwarming van het klimaat door het broeikaseffect en het klimaat werd ook veel droger. De meeste van de in het Perm dominante zoogdierachtige reptielen stierven uit, met uitzondering van enkele geslachten die de voorouders werden van de huidige zoogdieren.

De massale uitsterving maakte ook de weg vrij voor de opkomst van de eerste dinosauriërs zo'n 20 miljoen jaar later. 

Het Poetorana-plateau, een onderdeel van de gigantische Siberische Trappen (foto: jxandreani via Flickr).