Eine Studie in Nature Geosciences zeigt, dass ozeanische Anoxie erheblich zum Aussterben der Meere während der Trias-Jura-Zeit beitrug, wobei die aktuellen Sauerstoffmangelwerte denen der Vergangenheit entsprechen. Diese Entdeckung unterstreicht die Empfindlichkeit mariner Ökosysteme gegenüber lokalen und globalen Umweltveränderungen.
Wissenschaftler haben eine zentrale Rolle der ozeanischen Anoxie entdeckt Trias–Jura Massenaussterben, was darauf hindeutet, dass selbst eine lokale Sauerstoffentzugung zu einem weit verbreiteten Zusammenbruch des Ökosystems führen kann. Diese Forschung unterstreicht, wie wichtig es ist, die aktuelle Fragilität des Meeresökosystems angesichts des zunehmenden Sauerstoffmangels zu verstehen.
Wissenschaftler haben eine überraschende Entdeckung gemacht, die ein neues Licht auf die Rolle wirft, die die ozeanische Desoxygenierung (Anoxie) bei einem der verheerendsten Aussterbeereignisse in der Erdgeschichte spielte. Ihre Entdeckung hat Auswirkungen auf heutige Ökosysteme – und dient als Warnung, dass die Meeresumwelt wahrscheinlich fragiler ist, als es den Anschein hat.
Neue Forschungsergebnisse, veröffentlicht am 27. November in einer führenden internationalen Fachzeitschrift, Naturgeowissenschaftenlegt nahe, dass ozeanische Anoxie eine wichtige Rolle bei der Zerstörung von Ökosystemen und dem Aussterben in Meeresumgebungen während des Massenaussterbens zwischen Trias und Jura spielte, einem großen Aussterben, das vor etwa 200 Millionen Jahren stattfand.
Überraschenderweise zeigt die Studie jedoch, dass das globale Ausmaß von Euxinia (einer extremen Form sauerstoffarmer Erkrankungen) dem heutigen ähnlich war.
Probenahme der Carnduff-Kerne (hier untersucht), die im Larne-Becken, Nordirland, gebohrt wurden. Bildnachweis: Prof. Micha Ruhl, Trinity College Dublin
Historischer Kontext des Massensterbens
Die Erdgeschichte war von einer Handvoll großer Massenaussterben geprägt, bei denen globale Ökosysteme zusammenbrachen und Spezies ist ausgestorben. Alle vergangenen Aussterbeereignisse scheinen mit globalen Klima- und Umweltstörungen zusammenzufallen, die üblicherweise zu einer Sauerstoffentzugung in den Ozeanen führten. Aus diesem Grund wurde ozeanische Anoxie als wahrscheinliche Ursache für das Aussterben der Meere zu dieser Zeit vorgeschlagen, mit der Annahme, dass das häufigere Auftreten von Sauerstoffmangel zu einem größeren Aussterben geführt hätte.
Forschungsmethodik und Ergebnisse
Unter Verwendung chemischer Daten aus alten Tonsteinvorkommen, die aus Bohrkernen in Nordirland und Deutschland gewonnen wurden, hat ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Wissenschaftlern aus Royal Holloway (Großbritannien) und darunter Wissenschaftlern der School of Natural Sciences des Trinity College Dublin (Irland) sowie aus Utrecht Universität (Niederlande) konnte zwei Schlüsselaspekte im Zusammenhang mit dem Massenaussterben in der Trias-Jura-Zeit miteinander verbinden.
Eine Kernprobe von etwa 201 Millionen Jahre alten Sedimenten, die aus dem Carnduff-2-Kern gewonnen wurden und im Larne-Becken (Nordirland) gebohrt wurden. Sie zeigt den Panzer eines Tieres, das kurz nach dem globalen Massenaussterben im Trias und Jura auf dem Meeresboden lebte . Bildnachweis: Prof. Micha Ruhl, Trinity College Dublin
Das Team entdeckte, dass der Sauerstoffmangel in flachen Meeresumgebungen an den Rändern des europäischen Kontinents zu dieser Zeit direkt mit einem erhöhten Aussterbeniveau an diesen Orten zusammenfiel.
Bei weiteren Untersuchungen – und was noch wichtiger ist – stellte das Team auch fest, dass das globale Ausmaß der extremen Sauerstoffmangel eher begrenzt war und dem heutigen ähnelte.
Micha Ruhl, Assistenzprofessor an der Trinity School of Natural Sciences und Mitglied des Forschungsteams, sagte:
„Wissenschaftler vermuten seit langem, dass der Sauerstoffmangel in den Ozeanen eine wichtige Rolle bei der Störung mariner Ökosysteme spielt, die zum Aussterben von Arten in Meeresumwelten führen kann. Die Untersuchung vergangener Zeitintervalle extremer Umweltveränderungen zeigt tatsächlich, dass dies der Fall ist, was uns wichtige Erkenntnisse über mögliche Kipppunkte in lokalen und globalen Ökosystemen als Reaktion auf klimatische Einflüsse lehrt.
„Entscheidend ist jedoch, dass die aktuellen Ergebnisse zeigen, dass die lokale Entwicklung anoxischer Bedingungen und die daraus resultierenden lokal erhöhten Aussterberaten, selbst wenn das globale Ausmaß der Sauerstoffentzugung dem heutigen ähnelt, zu einem weit verbreiteten oder globalen Zusammenbruch und Aussterben von Ökosystemen führen können, selbst in Gebieten, in denen dies der Fall ist Es kam zu keiner Sauerstoffentzugung.“
Professor Micha Ruhl im Labor. Bildnachweis: Prof. Micha Ruhl, Trinity College Dublin
Ruhl erklärte: „Es zeigt, dass globale Meeresökosysteme anfällig werden, selbst wenn nur lokale Umgebungen an den Rändern der Kontinente gestört werden.“ Das Verständnis solcher Prozesse ist von größter Bedeutung für die Beurteilung der heutigen Stabilität des Ökosystems und der damit verbundenen Nahrungsmittelversorgung, insbesondere in einer Welt, in der die Sauerstoffentzugserscheinung im Meer als Reaktion auf die globale Erwärmung und den zunehmenden Nährstoffabfluss von den Kontinenten voraussichtlich deutlich zunehmen wird.“
Die Untersuchung vergangener globaler Veränderungsereignisse, wie etwa des Übergangs zwischen der Trias- und der Jurazeit, ermöglicht es Wissenschaftlern, die Folgen globaler Klima- und Umweltveränderungen zu entwirren und grundlegende Erdsystemprozesse einzuschränken, die Wendepunkte in den Ökosystemen der Erde steuern.
Referenz: „Global begrenzte, aber schwere Flachschelf-Euxinien während des Aussterbens am Ende der Trias“ von Andrew D. Bond, Alexander J. Dickson, Micha Ruhl, Remco Bos und Bas van de Schootbrugge, 27. November 2023, Naturgeowissenschaften.
DOI: 10.1038/s41561-023-01303-2