NGV-Geonieuws 178 artikel 1165

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


April 2011, jaargang 13 nr. 4 artikel 1165

Redactie: George Brouwers tot en met artikel 1023 en vanaf 1024 dr.W.M.L.(Willem) Schuurman

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 178! Op de huidige pagina is alleen artikel 1165 te lezen.

<< Vorig artikel: 1164 | Volgend artikel: 1166 >>

1165 Teveel aan voedingsstoffen vertraagde herstel van het zeeleven na de massa-uitsterving op P/T-grens
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

Klik hier voor alle artikelen over het Milieu ! Klik hier voor alle artikelen over Oceanografie ! Klik hier voor alle artikelen over Paleontologie, Fossielen & Uitstervingen !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Na de massa-uitsterving op de grens van Perm en Trias (250 miljoen jaar geleden), waarbij ongeveer 90% van de mariene soorten verdween, duurde herstel van het leven in zee ongewoon lang: enkele miljoenen jaren. Dat was - op zijn minst voor een belangrijk deel - te wijten aan het lage zuurstofgehalte dat al die tijd het zeewater kenmerkte. De reden voor dat lage zuurstofgehalte is steeds onduidelijk geweest, maar daarvoor is nu een verklaring gevonden.


Ontsluiting van het Guizhou carbonaat-platform
(foto Katja Meyer).

De verklaring berust op isotopen-analyse van mariene kalkstenen uit die periode. De kalkstenen maakten deel uit van een groot carbonaat-platform dat zich uitstrekte over wat nu het zuiden van China is. Terwijl bijna alle vormen van meercellig leven op het platform in de miljoenen jaren na de massa-uitsterving zich slechts zeer langzaam herstelden, bloeiden de eencellige algen en bacteriŽn veel vlugger op. Die opbloei was volgens de onderzoekers zo sterk en zo langdurig, dat deze organismen het merendeel van de zuurstof in de oceanen opsoupeerden. Dat deden ze niet zozeer tijdens hun leven, als wel na hun dood: de enorme volumes aan afgestorven individuen zakten naar de bodem, waar hun verrottingsproces begon onder invloed van aerobe micro-organismen die daarbij zuurstof verbruikten die ze aan het zeewater onttrokken. Daardoor bleef er onvoldoende zuurstof over (het zeewater werd zuurstofarm of zelfs zuurstofloos) om grotere populaties van hoger ontwikkelde organismen van voldoende zuurstof te voorzien.


De Perm/Trias grens in het onderzoeksgebied
(foto Jonathan Payne).


Het veldwerkgebied bij Nanpanjiang
(foto Ellen Schaal)


Dat algen en bacteriŽn zich na de massa-uitsterving zo sterk konden vermenigvuldigen was een indirect gevolg van de hoge CO2 concentratie in de atmosfeer.
Als gevolg van het grootschalige vulkanisme op de P/T grens, dat door de meeste onderzoekers als direcet/indirecte oorzaak van de massa uitsterving wordt gezien, nam de atmosfersiche CO2 concentratie toe; die toename resulteerde in hogere temperaturen waardoor de hydrologische kringloop werd versterkt. De hogere CO2 concentratie had bovendien tot gevolg dat de neerslag zuurder werd. De combinatie van toenemende neerslag met een hogere zuurgraad resulteerde in een versnelde verwering van gesteenten op de continenten, waardoor meer voedingsstoffen in zee terechtkwamen, wat de opbloei van algen en bacteriŽn na de massa uitsterving verklaart.

Dat de CO2, die zoín belangrijke rol speelde, geen organische oorsprong had, blijkt uit de verhouding tussen de koolstof-isotopen C-12 en C-13. Beide isotopen komen van nature voor, maar organismen vertonen een lichte voorkeur voor C-12 bij hun opbouw. In zeewater met een hoge bioproductiviteit is daarom de verhouding tussen C-12 en C-13 lager dan in zeewater waarin weinig dieren leven. Micro-organismen komen vooral voor in ondiepe zeeŽn, en daarom mag in de bodemsedimenten (zoals kalksteen) van ondiepe zeeŽn een lagere verhouding tussen C-12 en C-13 worden verwacht dan in sedimenten uit diepe zeeŽn. Dat blijkt voor recente sedimenten inderdaad op te gaan.

De onderzoekers toonden aan dat er inderdaad een duidelijk verschil bestond in de verhouding tussen de isotopen C-12 en C-13 in de ondiepe carbonaten en diepere equivalenten uit de paar miljoen jaar na de P/T-grens. Daaruit blijkt dat de enorme bloei van algen en bacteriŽn in de ondiepe wateren destijds verantwoordelijk moet worden gehouden voor het uiterst langzame herstel van het leven op grotere diepte. In feite was het dus een overmaat aan voedingsstoffen (voor de algen en bacteriŽn) die het herstel van het hoger ontwikkelde leven gedurende miljoenen jaren vertraagde.


Onderzoekleidster Katja Meyer
(foto L.A. Cicero)

Referenties:
  • Meyer, K.M., Yub, M., Jost, A.B., Kelley, B.M. & Payne, J.L., 2011. š13C evidence that high primary productivity delayed recovery from end-Permian mass extinction. Earth and Planetary Science Letters 302, p. 378Ė384.

Fotoís welwillend ter beschikking gesteld door Katja Meyer, Department of Geological & Environmental Sciences, Stanford University, Stanford, CA (Verenigde Staten van Amerika).


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl