Het perm-triassische uitsterven

Het grootste massale uitsterven van de laatste 500 miljoen jaar of Phanerozoïsche Eon gebeurde 250 miljoen jaar geleden, eindigend met de Perm periode en met de Trias. Meer dan negen tienden van alle soorten verdwenen, veel hoger dan de tol van het latere, meer bekende Krijt-Tertiaire uitsterven.

Vele jaren was er niet veel bekend over het uitsterven van Perm-Trias (of P-Tr). Maar vanaf de jaren 1990, hebben moderne studies de pot geroerd, en nu is de P-Tr een veld van gisting en controverse.

Fossiel bewijs van het perm-triassic uitsterven

Het fossielenbestand laat zien dat veel lijnen van het leven zijn uitgestorven, zowel vóór als aan de P-Tr-grens, vooral in de zee. Het meest opvallend waren de trilobieten, de graptolieten en de tabula- en rugosekoralen. Bijna volledig uitgeroeid waren de radiolarians, brachiopoden, ammonoïden, crinoïden, ostracodes en conodonts. Drijvende soorten (plankton) en zwemmende soorten (nekton) leden meer onder uitsterven dan bodemsoorten (benthos).

Soorten met verkalkte schelpen (van calciumcarbonaat) werden bestraft; wezens met chitineschelpen of zonder schelpen deden het beter. Onder de verkalkte soorten, die met dunnere schelpen en die met meer vermogen om hun verkalking te beheersen, hebben de neiging om te overleven.

Op het land hadden de insecten ernstige verliezen. Een grote piek in de overvloed aan schimmelsporen markeert de P-Tr-grens, een teken van massale planten- en dierensterfte. Hogere dieren en landplanten zijn aanzienlijk uitgestorven, maar niet zo verwoestend als in de zee. Onder de vierbenige dieren (tetrapoden), kwamen de voorouders van de dinosauriërs het best tot hun recht.

De trias nasleep

De wereld herstelde zich zeer langzaam na het uitsterven. Een klein aantal soorten had grote populaties, vergelijkbaar met het handjevol onkruidsoorten die een lege partij vullen. Schimmelsporen bleven overvloedig aanwezig. Miljoenen jaren lang waren er geen riffen en geen kolenlagen. Vroege Trias-rotsen vertonen volledig ongestoorde mariene sedimenten - er zat niets in de modder.

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

Onder de shelly benthische soorten werden de tweekleppigen en gastropoden dominant, zoals ze tegenwoordig zijn. Maar gedurende 10 miljoen jaar waren ze erg klein. De brachiopoden, die de Permzeeën volledig hadden gedomineerd, verdwenen bijna.

Op het land werden de Trias tetrapoden gedomineerd door de zoogdierachtige Lystrosaurus, die onduidelijk was tijdens het Perm. Uiteindelijk ontstonden de eerste dinosaurussen en werden de zoogdieren en amfibieën kleine wezens. Lazarus-soorten op het land omvatten de naaldbomen en ginkgo's.

Geologisch bewijs van het perm-triassic uitsterven

Veel verschillende geologische aspecten van de uitstervingsperiode zijn recent gedocumenteerd:

• Het zoutgehalte in de zee daalde tijdens het Perm voor het eerst sterk, waardoor de fysica van de oceaan veranderde om de circulatie van diep water moeilijker te maken.
• De atmosfeer ging van zeer hoog zuurstofgehalte (30%) naar zeer laag (15%) tijdens het Perm.
• Het bewijsmateriaal toont het broeikaseffect EN ijstijden in de buurt van de P-Tr.
• Extreme erosie van het land suggereert dat bodembedekking is verdwenen.
• Dood organisch materiaal uit het land overspoelde de zeeën, waarbij opgeloste zuurstof uit het water werd gehaald en op alle niveaus zuurstofloos werd.
• Een geomagnetische omkering vond plaats in de buurt van de P-Tr.
• Een reeks grote vulkaanuitbarstingen was de opbouw van een gigantisch lichaam van basalt genaamd de Siberische vallen.

Sommige onderzoekers pleiten voor een kosmische impact op het moment van P-Tr, maar het standaard bewijs van impact ontbreekt of wordt betwist. Het geologische bewijs past in een impactverklaring, maar vereist er geen. In plaats daarvan lijkt de schuld bij het vulkanisme te liggen, net als bij andere massale uitstervingen.

Het vulkanische scenario

Overweeg de gestresste biosfeer laat in het Perm: lage zuurstofgehaltes 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 Siberië vandaag is en beginnen de grootste van de grote stollingsprovincies van de aarde (LIP's).

Bij deze uitbarstingen komen grote hoeveelheden koolstofdioxide (CO₂) en zwavelgassen (SO_X). Op de korte termijn de SO_X koelt de aarde terwijl op de langere termijn de CO₂ verwarmt het. De SO_X creëert ook zure regen terwijl CO₂ het binnendringen van het zeewater maakt het moeilijker voor verkalkte soorten om schelpen te bouwen. Andere vulkanische gassen vernietigen de ozonlaag. En ten slotte komt bij magma dat door kolenlagen stijgt methaan, een ander broeikasgas, vrij. (Een nieuwe hypothese beweert dat het methaan in plaats daarvan werd geproduceerd door microben die een gen verwierven waardoor ze organisch materiaal in de zeebodem konden eten.)

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