Alten Ozean "Dead Zone" verzögert Leben nach Massenaussterben

Eine Flut von Nährstoffen einen Sauerstoff-verhungerten Ozean erstellt haben etwa 250 Millionen Jahren, verhindern, dass Leben wieder auf die Beine für ein paar Millionen Jahren nach einem Massenaussterben 90 Prozent der marinen Arten ausgelöscht, zeigt eine neue Studie.

Der Ozean angereicherte noch Sauerstoff-verhungerten hätte ähnlich wie heutige Todeszonen, die in den modernen Ozean oft durch landwirtschaftliche Abfluss, wie im Golf von Mexiko erscheinen.

Das Perm-Trias-Aussterben, das vor etwa 250 Millionen Jahren getroffen, wird geglaubt, um das Ergebnis der weit verbreiteten Vulkanausbrüche im heutigen Sibirien, die Kohlendioxid in die Atmosphäre gegossen. Obwohl die Daten bisher ungenau sind, es scheint, dass das Leben einer ungewöhnlich langen Zeit sich nahm zu erholen – vielleicht mehr als 5 Millionen Jahren. [Ozeane in Gefahr: grundiert für Massensterben?]

Zu viel des guten

Chemischen aus Kalkstein auf dem Meeresgrund abgelagert, während dieser Zeit deutet darauf hin, dass zu viel von einer bestimmten Art von Leben – winzige photosynthetischen Organismen, wie bestimmte Bakterien und Algen – können andere Meerestiere aus erholt und Diversifizierung gehalten haben.

"Es gab tatsächlich eine Menge des Lebens im Ozean, aber das Leben war nicht das typische Leben, die, das Sie erwarten, zu finden in den Ozeanen heute," sagte der leitende Forscher Katja Meyer, Postdoc an der Stanford University. Die Unruhestifter erscheinen Bakterien gewesen zu sein, die ohne Sauerstoff, darunter auch einige, die das giftige Gas Schwefelwasserstoff produzieren gedeihen können. Es ist nicht klar ob Algen – die brauchen Sauerstoff — waren anwesend, sagte Meyer.

Hier ist, wie es passiert sein könnte: die erhöhten Kohlendioxid führte zu sauren Regen, der überstand das Land (erodieren Sedimente), befreien von Nährstoffen wie Phosphor, die in die Ozeane mit Stichwahl durchgeführt wurden. Die zusätzliche Nährstoffe zugeführt diese winzigen Organismen, wodurch sie in sonnigen Gewässern gedeihen. Aber als sie starb und auf dem Meeresboden versank, saugte ihre Zersetzung Sauerstoff aus dem Wasser, was heißt eine anoxische oder Sauerstoff-freie Umgebung zu schaffen. Die Ozeane wurde auch schwefelhaltige.

An anderen Punkten in der Geschichte der Erde hat Leben schneller von großen Rückschlägen erholt. Zum Beispiel dauerte es nach Lee Kump, Geowissenschaftler an der Pennsylvania State University, die nicht direkt mit der Forschung beteiligt war, obwohl er an die Forscher Feedback und ehemaliger Berater Meyers am meisten Tiergruppen Hunderte von Tausenden von Jahren, rebound nach der Kreide-Tertiär-Aussterben der Dinosaurier ausgelöscht.

"Wissenschaftler haben argumentiert über Ursachen, entweder es war nur in der Natur der Evolution, wenn es wieder so intensiv und so abrupt gesetzt wird... Oder es könnte hartnäckige, feindliche ozeanische Bedingungen, um die Genesung verzögert signal", sagte Kump.

Die Beweise

Meyer und Kollegen betrachteten das Verhältnis von Kohlenstoff-Isotope-Atome mit unterschiedlichen Molekulargewichten – für einen Anhaltspunkt dafür, was passiert ist. Mit Blick auf Kalkstein unter flachen und tiefen Wasser zur Zeit abgelagert, fanden sie eine verräterische unterscheiden sich die Verhältnisse der eine leichte Carbon-Isotop, Kohlenstoff-12 und die schwereren Kohlenstoff-13.

Photosynthese ist der Prozess der Aufnahme von Kohlendioxid und mit der Energie aus dem Sonnenlicht, drehen, die in Zucker benötigt um zu wachsen. Es scheint, dass photosynthetischen Leben die leichtere Version von Kohlenstoff, Kohlenstoff-12 bevorzugt, hinterlässt des schwereren Kohlenstoffs 13 Isotope. Also in flachen Gewässern, wo mikroskopisch kleine Organismen blühend waren, wenig Kohlenstoff 12 hinterlegt wurde, im Vergleich mit Carbon 13.

In tieferen Gewässern gab es mehr Möglichkeiten für Zersetzung auftreten, was bedeutet, dass die einmal-lebendes Gewebe, die Kohlenstoff-12 aufgegriffen hatte ihren Inhalt an das Wasser abgegeben. Das bedeutete, dass Kalkstein abgelagert in tieferen Gewässern mehr Kohlenstoff-12 zu den Kalkstein und verschiebt das Verhältnis hatte. Das Gefälle zwischen den tiefen und flachen Wasserablagerungen fanden sie war doppelt so groß wie heute ist, darauf hinweist, dass eine signifikante Zunahme der Photosynthese auftrat.

Die Erholung

Zum Glück waren nicht für größere marinen Organismen, diese giftigen sauerstofffreien Bedingungen nachhaltig. Nachdem die Vulkane strömenden Kohlendioxid in die Atmosphäre gestoppt, würde Ebenen gesunken Verringerung der Treibhausgas-Auswirkungen auf Klima und Verwitterung des Landes.

Infolgedessen würde weniger Nährstoffe finden ihren Weg in den Abfluss. Zur gleichen Zeit wurden organische Substanz und Nährstoffe aus dem Verkehr gezogen werden wie sie, auf dem Meeresboden abgelagert wurden, so dass biologischen Produktivität zurück zu normal, sagte Meyer.

Leben auf dem Land zur Zeit – die Vorfahren der Säugetiere und Reptilien, Insekten, Amphibien – wurde auch von der Perm-Trias dezimiert. Die Ergebnisse dieser Studie sind jedoch laut Meyer nur für Meereslebewesen, relevant.

Die Studie erschien in der Zeitschrift Earth and Planetary Science Letters online.

Sie können folgen LiveScience Schriftsteller Wynne Parry auf Twitter @Wynne_Parry .

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