‘De sibirske trappene’, Russland.

Ny bit er lagt i puslespillet om "Den store døden"

Det er ikke snakk om Svartedauden eller at dinosaurene døde ut. "Den store døden"er en hendelse i det geologiske tidsperspektivet, og den største av alle masseutryddelser på jorda. Vi er på slutten av perm-tiden for 252 millionerår siden.

Det var ikke mange arter som slapp unna i masseutryddelsen kjent som "Den store døden".

Forskerne anslår at 96 prosent av alt livet i havet døde ut og at 70 prosent av alt liv på land døde ut. Man antar at over 90 prosent av alle arter ble utryddet.

Og det skulle ta lang tid før artsmangfoldet bygde seg opp igjen.

You can also read this article in English

Mysterium, hva skjedde?

En amerikansk-kinesisk artikkel fra 2014 i PNAS anslår at masseutryddelseshendelsen på slutten av perm nådde sin topp for 251,94 millioner år siden. De fant at den var kortere enn 100 000 år og at hoveddelen skjedde over et tidsspenn på under 20 000 år.

Årsaksteoriene er flere og omfatter alt fra meteorittnedslag og global oppvarming til vulkanisme og metanhydratutslipp fra havbunnen.

– Det var dramatiske ting som skjedde på jorda den gangen, utdyper Lars Eivind Augland. Han er en av forskerne bak en ny studie som er publisert i magasinet Natures Scientific Reports.     

– Vi er i et geologisk vindu der jordens landmasse henger sammen i et stort superkontinent, Pangea. Varmesøyler fra jordas indre dannet store mengder smelte, magma, under det som nå er Sibir.

Magmaen trengte gjennom jordskorpa og fløt opp på overflaten som tykke lavastrømmer. Mye av smelten størknet også rett under overflaten, der den trengte inn i de sedimentære bergartene som lå der fra før.

Det sentralsibirske platået, Ekspedisjon geologi
Geologene gjør undersøkelser i felt på det sentralsibirske platået. Fotoet viser en magmatisk bergart (intrusjon) som har trengt inn i sedimentære bergarter som i dette området har flere kull-lag. Foto: Sverre Planke/VBPR

Augland er sentral i et norsk-russisk forskerteam med hovedbase ved Senter for Jordens utvikling og dynamikk (CEED) på UiO. Forskerne har arbeidet ut fra teorien om at masseutryddelsen i slutten av perm ved overgangen til trias skyldes vulkansk aktivitet.

Vulkansk aktivitet åpner opp for varme og avgassing fra jordens indre, og dette kan frigi CO2 og andre gasser til atmosfæren, noe som igjen kan påvirke klimaet.

Teamet har forsket på de enorme lavaprovinsene på det sentralsibirske platået, også kjent som De sibirske trappene.  Trappene er lagrekker av flombasalt, lava som har kommet støtvis opp på overflaten.

Det er tidligere dokumentert at de delene av lavaprovinsen som ble dannet nøyaktig samtidig med masseutryddelsen, dekker et område på minst 1,6 millioner kvadratkilometer. Augland og medforfattere har funnet at området er minst 300 000 kvadratkilometer større.

Fant alder på bergartene

Borekjerneprøver av magmatiske bergarter fra Taimyr-halvøya opp mot Nordishavet, langt nord for de klassiske lokalitetene hvor De sibirske trappene er beskrevet, ble analysert på TIMS-laboratoriet ved UiOs Institutt for geofag. Laboratoriet er spesialisert på å aldersbestemme zirkoner med stor nøyaktighet med U-Pb metoden.

– Geokronologiske undersøkelser (alder) av steinprøvene fra Taimyr viser at både basalten og bergarter som størknet nede i dypet har samme alder som dem som er funnet lengre inne på platået i sør, forklarer Augland.

Forskerne finner dermed støtte for at størrelsen på lavaprovinsen er større enn man før har trodd og at den vulkanske aktiviteten den gang for 251-252 millioner år siden har vært større enn antatt. Dette underbygger deres hypotese om at vulkansk aktivitet var en driver for massedøden.

Prøver magmatiske bergarter, De sibirske trapper.
Prøver av magmatiske bergarter som størknet rett under datidens overflate i De sibirske trappene/Taimyr. Aldersanalyser av zirkoner viser at bergartene er yngre enn selve basalten i lavadekket. Foto: CEED

Lavaprovinsen har på grunn av den betydelige størrelsen kunnet forårsake store utslipp av drivhusgasser som CO2 og metan til atmosfæren.

– Noe av utslippene kom fra lavaene, men mesteparten skyldtes at de magmatiske bergartene som størknet rett under overflaten, trengte inn i sedimenter fulle av petroleum. Varmen gjorde at olje, gass og kull fordampet ut i atmosfæren og forårsaket katastrofale klimaendringer, forklarer Augland.

De magmatiske bergartene fra Taimyr som Augland og medforfatterne har studert, er spesielle ved at de har stort volum, hadde veldig høy temperatur og at de brukte lang tid på å størkne innimellom de sedimentære petroleumsrike bergartene.

Dermed var de trolig en perfekt kilde for å «langtidskoke» de sedimentære bergartene, noe som sannsynligvis førte til store utslipp av CO2 og metan til atmosfæren.

Masseutryddelser av arter

Den ordovisiske-siluriske masseutryddelsen var for rundt 445 millioner år siden. I løpet av tre millioner år døde 86 % av alle arter ut. Kan ha vært forårsaket av istid og gjentatt stigning og nedgang i havnivået.

Sendevon-utryddelsen var for rundt 375 millioner år siden. 75 % av alle arter døde ut, trolig på grunn av global nedkjøling og generelt ustabilt klima. Forskerne er uenige om hvor lenge hendelsen varte. Trilobittenes tid.

Perm-trias-utryddelsen, den største av alle masseutryddelsene, skjedde for 251 millioner år siden. Har fått navnet Den store døden. Over 96 % av livet i havet og 70 % av livet på land døde ut. Flere årsaksteorier global oppvarming, meteoritter, vulkaner og metanutslipp fra havbunnen.

Trias-jura-utryddelsen skjedde for 199,6 millioner år siden. 80 % av alle arter ble utryddet. Utryddelsen skjedde i løpet av bare 10 000 år. Grunner som nevnes er vulkanutbrudd med mye CO2- og sulfurdioksid-utslipp som ga global oppvarming. Åpnet for at dinosaurene dominerte jorda i Jura-tiden.

Kritt-paleogen-utryddelsen inntraff for rundt 66 millioner år siden, og man anslår at 76 % av alle arter forsvant i løpet av kun ett år. Man tror at det skyldtes et massivt asteroidenedslag på Yucatán-halvøya i Mexico. Dette kan ha hindret sollys, noe som forstyrret fotosyntese og jordas økosystem. Dinosaurer som ikke kunne fly, møtte sin død.

Kilder: Nature, Wikipedia, Cosmos

Unikt norsk-russisk samarbeid

Samarbeidet mellom de norske og russiske forskerne har vært mulig på grunn av Senter for Jordens utvikling og dynamikk (CEED) – som er et Senter for fremragende forskning.

Senteret startet opp i 2013, og Alexander Polozov fra Russian Academy of Sciences i Novosibirsk var ansatt som gjesteforsker i en treårsperiode.

Russiske geologer hadde allerede analysert og tatt prøver fra Taimyr-området, men språklige barrierer og avstand gjorde det vanskelig å samarbeide. Polozov ble et viktig bindeledd mellom de norske og russiske forskerne bak artikkelen.

Vitenskapelig artikkel:

Augland, L.E., Ryabov, V.V., Vernikovsky. V.A., Planke, S., Polozov, A.G., Callegaro, S., Jerram, D.A. & H. H. Svensen. (2019). The main pulse of the Siberian traps expanded in size and composition. Scientific reports, Nature. https://doi.org/10.1038/s41598-019-54023-2

Les mer på Titan.uio.no: