Fjöldaútdauði lífvera

Við loftslagsbreytingar, þá er ein af stóru spurningunum sú hvort náttúran muni ná að aðlaga sig að breyttum aðstæðum. Svarið má finna með því að skoða jarðsöguna. Í jarðsögunni, þá hafa komið tímabil þar sem loftslag hefur breyst gríðarlega. Við þær breytingar urðu gjarnan fjöldaútdauðar, þar sem margar lífverur dóu út - og í kjölfarið kom hægfara bati lífríkisins. Saga kóralrifja gefur okkur innsýn í þessa atburði, þar sem kóralrif eru langlíf og saga þeirra í gegnum jarðsöguna tiltölulega vel þekkt (Veron 2008). Með því að skoða þau, þá sést að kóralrif hafa orðið fyrir áhrifum þessara fjöldaútdauða, sem tók þau milljónir ára að jafna sig af. Þau tímabil eru þekkt sem "reef gaps" (eða kóralrifjabil).

Mynd 1: Tímalína útdauða lífvera. Fimm tímabil eru merkt sérstaklega þegar mikill útdauði lífvera varð. Svartir kassar sýna tímabil þegar bil varð í vexti kóralrifja, múrsteinsmunstur sýnir tímabil töluverðar vaxtar kóralrifja (Veron 2008).

Það hafa orðið fimm tímabil fjöldaútdauða lífvera í sögu jarðar:

1. Fyrsta fjöldaútdauða atburðurinn varð í lok Ordovisium, en steingervingagögn benda til þess að 60% af ættkvíslum lífvera í sjó og á landi hafi þurrkast út.
2. Fyrir 360 milljónum ára, í lok Devon, þá umbreyttist lífvænlegt umhverfi fyrir kóralla, yfir í óhagstætt í 13 milljónir ára og fjöldaútdauði númer tvö varð á Jörðinni.
3. Steingervingagögn í lok Perm benda til fjöldaútdauða lífvera eða allt að 80-95% útdauði sjávarlífvera. Kóralrif birtast ekki aftur fyrr en eftir um 10 milljón ár, stærsata eyða í myndun kóralrifja í jarðsögunni.
4. Í lok Trías varð fjöldaútdauði um helmings hryggleysingja sjávar. Um 80% ferfætlinga á landi dóu út.´
5. Fyrir 65 milljónum ára, við mörk Krít og Tertíer (Cenezoic - Nýlífsaldar) er frægasti útdauðinn, en þá þurrkuðust út risaeðlurnar. Nánast ekkert stórt landdýr lifði af. Plöntur urðu einnig fyrirr barðinu á sama tíma og sjávarlífverum í hitabeltinu var útrýmt að mestu. Hnattrænn hiti Jarðar var 6-14°C hærri en hann er í dag og sjávarstaða yfir 300 m hærri en nú.  Á þessum tíma þá þöktu höfin allt að 40% af núverandi yfirborði meginlandanna.

En hvað olli þessum fjöldaútdauða lífvera? Til að finna helsta þátt í hnignun kóralrifa, Veron 2008 skoðaði helstu þættina sem höfðu áhrif og útilokaði marga sem aðalástæðu. T.d. getur árekstur loftsleina myndað mikið rykský sem veldur rökkvun Jarðar og kulda. Það stenst t.d. illa hvað varðar kóralla, því slíkt hefði þurrkað út 99% af tegundum kóralla á nokkrum vikum eða mánuðum. Steingervingagögn benda til þess að útdauðar kóralla hafi orðið yfir mun lengra tímabil.

Hærra hitastig getur valdið bleikingu kórala. En jafnvel í heitara loftslagi, þá er hitastig í djúpsjónum það lágt að kórallar myndu finna griðarstað þar sem kaldsjór kæmi upp til yfirborðsins. Það er ekki þar með sagt að loftsleinar og hlýnun Jarðar hafi ekki átt sinn stað í að kóralrifjum hnignaði - báðir þættirnir hafa væntanlega haft sinn þátt í hnignuninni yfir lengra tímabil. En þessir þættir geta þó ekki útskýrt fjöldaútdauða ýmissa kórallategunda, líkt og sést í steingervingagögnum.

Í grein Veron 2008 er niðurstaðan sú að fjöldaútdauðar falla vel að tímabilum þar sem hröð aukning varð á styrk CO2 í andrúmsloftinu. Þegar CO2 breytist hægt, þá ná ýmis ferli blöndunar við djúpsjó og efnaferli í yfirborðslögum að takmarka áhrifin. Þegar aukningin gerist yfir lengri tíma, hafa lífverur að auki tíma til að aðlagast breyttum aðstæðum. Við hraða aukningu í styrk CO2, þá eykst sýrustig sjávar hratt í efri lögum sjávar og minni möguleikar á blöndun - það gefur einnig sjávarlífverum lítinn tíma til að aðlagast.

Þannig að hraði breytinganna er lykilþáttur í hæfni náttúrunnar til að aðlagast. Núverandi hraði breytinga í styrk CO2 á sér ekki hliðstæðu í Jarðsögunni svo vitað sé. Sjórinn bregst þó ekki samtímis við auknum styrk CO2, þannig að full áhrif súrnunar sjávar mun taka áratugi til aldir að koma fram. Þetta þýðir að við höfum sett af stað ferli þar sem súrnun sjávar mun koma fram löngu eftir að við aukum styrk CO2 í andrúmsloftinu. Ef við höldum áfram losun CO2 af sama ákafa og hefur verið undanfarin ár og áratugi og aukum það eins og útlit er fyrir, þá mun pH gildi sjávar falla niður fyrir það að ýmis önnur efnaferli fara af stað og meðal annars valda súrefnisfyrningu (anoxia - skortur á súrefni). Ef það gerist, þá munu svipaðar aðstæður skapast í sjónum og við lok Krítar og nýr atburður fjöldaútdauða - sá sjötti - verður að veruleika.

Translation by Hoskibui. View original English version.