Het Perm-Trias uitsterven

Vulkanisme en het grote sterven

Rugose-koralen stierven uit tijdens het massale uitsterven van het Perm. Foto (c) Andrew Alden, in licentie gegeven aan About.com (fair use-beleid)

De grootste massa-extinctie van de laatste 500 miljoen jaar ofPhanerozoïcum Eongebeurde 250 miljoen jaar geleden, het einde van de Perm-periode en het begin van de Trias. Meer dan negen tiende van alle soorten verdween, veel hoger dan de tol van het latere, meer bekende Krijt-Tertiaire uitsterven.

Gedurende vele jaren was er niet veel bekend over het Perm-Trias (of P-Tr) uitsterven. Maar vanaf de jaren negentig hebben moderne studies de pot in beweging gebracht, en nu is de P-Tr een veld van gisting en controverse.

Fossiel bewijs van het Perm-Trias uitsterven

Het fossielenbestand laat zien dat veel levenslijnen zowel vóór als aan de P-Tr-grens zijn uitgestorven, vooral in de zee. Het meest opvallend waren de trilobieten , de graptolieten en de tabel en rugose koralen . Bijna volledig uitgeroeid waren de radiolariërs, brachiopoden, ammonoïden, crinoïden, ostracodes en conodonts. Drijvende soorten (plankton) en zwemmende soorten (nekton) leden meer uitsterven dan bodemdieren (benthos).

Soorten met verkalkte schelpen (van calciumcarbonaat) werden bestraft; wezens met chitineschelpen of geen schelpen deden het beter. Onder de verkalkte soorten hadden die met dunnere schelpen en die met meer vermogen om hun verkalking onder controle te houden de neiging om te overleven.

Op het land leden de insecten ernstige verliezen. Een grote piek in de overvloed aan schimmelsporen markeert de P-Tr-grens, een teken van massale sterfte van planten en dieren. Hogere dieren en landplanten zijn aanzienlijk uitgestorven, hoewel niet zo verwoestend als in de mariene omgeving. Onder de vierpotige dieren (tetrapoden) kwamen de voorouders van de dinosauriërs het beste tot hun recht.

De Trias Nasleep

De wereld herstelde zich zeer langzaam na het uitsterven. Een klein aantal soorten had grote populaties, zoals het handjevol onkruidsoorten dat een leeg perceel vult. Schimmelsporen bleven overvloedig aanwezig. Miljoenen jaren lang waren er geen riffen en geen steenkoollagen. Vroege Trias-rotsen tonen volledig ongestoorde mariene sedimenten - niets groef zich in de modder.

Veel mariene soorten, waaronder de dasyclad-algen en kalksponzen, verdwenen miljoenen jaren uit het record en kwamen er vervolgens hetzelfde uit. Paleontologen noemen deze Lazarus-soorten (naar de man die Jezus uit de dood herrees). Vermoedelijk leefden ze verder op beschutte plekken waar geen rotsen zijn gevonden.

Onder de shelly bentische soorten, de tweekleppigen en buikpotigen dominant geworden, zoals ze nu zijn. Maar gedurende 10 miljoen jaar waren ze erg klein. De brachiopoden , die de Perm-zeeën volledig had gedomineerd, bijna verdwenen.

Op het land werden de Trias tetrapoden gedomineerd door de zoogdierachtige Lystrosaurus, die tijdens het Perm obscuur was geweest. Uiteindelijk ontstonden de eerste dinosaurussen en werden de zoogdieren en amfibieën kleine wezens. Lazarus-soorten op het land waren onder meer de coniferen en ginkgo's.

Geologisch bewijs van het Perm-Trias uitsterven

Veel verschillende geologische aspecten van de uitstervingsperiode zijn recentelijk gedocumenteerd:

• Het zoutgehalte in de zee daalde voor het eerst tijdens het Perm, waardoor de oceanische fysica veranderde om de circulatie in diep water te bemoeilijken.
• De atmosfeer ging tijdens het Perm van een zeer hoog zuurstofgehalte (30%) naar een zeer laag (15%).
• Het bewijs toont opwarming van de aarde EN ijstijden in de buurt van de P-Tr.
• Extreme erosie van het land suggereert dat bodembedekking is verdwenen.
• Dode organische materie van het land overstroomde de zeeën, trok opgeloste zuurstof uit het water en liet het op alle niveaus anoxisch achter.
• Een geomagnetische omkering vond plaats nabij de P-Tr.
• Een reeks grote vulkaanuitbarstingen bouwde een gigantisch lichaam van basalt op, de Siberische vallen.

Sommige onderzoekers pleiten voor een kosmische impact op P-Tr-tijd, maar het standaardbewijs van impacts ontbreekt of wordt betwist. Het geologische bewijs past bij een impactverklaring, maar vereist er geen. In plaats daarvan lijkt de schuld te vallen op vulkanisme, zoals het geval is voor andere massa-extincties .

Het vulkanische scenario

Beschouw de gestresste biosfeer laat in het Perm: lage zuurstofniveaus beperkten het landleven tot lage hoogten. De oceaancirculatie was traag, waardoor het risico op anoxie toenam. En de continenten zaten in een enkele massa (Pangea) met een verminderde diversiteit aan habitats. Dan beginnen grote uitbarstingen in wat tegenwoordig Siberië is, en beginnen de grootste van de grote stollingsprovincies (LIP's) van de aarde.

Bij deze uitbarstingen komen enorme hoeveelheden koolstofdioxide (CO_twee) en zwavelgassen (SO_x). Op korte termijn zal de SO_xkoelt de aarde af terwijl op langere termijn de CO_tweeverwarmt het. de SO_xcreëert ook zure regen terwijl CO_tweehet binnendringen van het zeewater maakt het voor verkalkte soorten moeilijker om schelpen te bouwen. Andere vulkanische gassen vernietigen de ozonlaag. En ten slotte komt magma dat door steenkoollagen stijgt, methaan vrij, een ander broeikasgas. ( Een nieuwe hypothese stelt: dat het methaan in plaats daarvan werd geproduceerd door microben die een gen hadden verworven waardoor ze organisch materiaal in de zeebodem konden eten.)

Met dit alles in een kwetsbare wereld, zou het meeste leven op aarde niet kunnen overleven. Gelukkig is het sindsdien nooit meer zo erg geweest. Maar de opwarming van de aarde vormt tegenwoordig een aantal van dezelfde bedreigingen.