Sen ordovicium massutdöende
Den sena ordoviciska massutrotningen (LOME) , ibland känd som slut-ordovicisk massutrotning eller ordovicisk-silurisk utrotning, är den första av de "stora fem" stora massutdöendehändelserna i jordens historia, som inträffade ungefär 443 Mya. Det anses ofta vara den näst största kända utrotningshändelsen, sett till andelen släkten som dog ut. Utrotningen var global under detta intervall och eliminerade 49–60 % av de marina släktena och nästan 85 % av de marina arterna. Under de flesta tabeller är det bara Perm-Trias massutrotningen som överstiger den sena ordoviciska massutrotningen i förlust av biologisk mångfald . Utdöendehändelsen påverkade plötsligt alla ha som huvudämne taxonomic grupper och orsakade försvinnandet av en tredjedel av alla brachiopod- och bryozoanfamiljer , såväl som talrika grupper av conodonts , trilobiter , tagghudingar , koraller , musslor och graptoliter . Trots sin taxonomiska svårighetsgrad orsakade den sena ordoviciska massutrotningen inga större förändringar i ekosystemstrukturer jämfört med andra massutrotningar, och det ledde inte heller till några speciella morfologiska innovationer. Mångfalden återhämtade sig gradvis till nivåer före utdöendet under de första 5 miljoner åren av silurperioden.
Den sena ordoviciska massutrotningen anses traditionellt ske i två distinkta pulser. Den första pulsen, känd som LOMEI-1, började vid gränsen mellan de katianska och hirnantiska stadierna under den sena ordoviciska perioden . Denna utrotningspuls tillskrivs vanligtvis den sena ordoviciska glaciationen , som plötsligt expanderade över Gondwana i början av Hirnantian och flyttade jorden från ett växthus- till ett ishusklimat . Nedkylning och en fallande havsnivå som orsakats av glaciationen ledde till förlust av livsmiljöer för många organismer längs kontinentalsocklarna, särskilt endemiska taxa med begränsad temperaturtolerans och latitudinellt spänna. Under denna utrotningspuls fanns det också flera markanta förändringar i biologiskt känsliga kol- och syreisotoper . Det marina livet omdiverserades delvis under den kalla perioden och ett nytt kallvattenekosystem, " Hirnantia fauna", etablerades.
Den andra utrotningspulsen, kallad LOMEI-2, inträffade i den senare hälften av Hirnantian när glaciationen plötsligt avtog och varma förhållanden återvände. Den andra pulsen var associerad med intensiv världsomspännande anoxi (syrebrist) och euxinia (toxisk sulfidproduktion), som fortsatte in i det efterföljande rhuddanska stadiet av silurperioden .
Vissa forskare har föreslagit förekomsten av en tredje distinkt puls av massutdöendet under den tidiga Rhuddanian, bevisat av en negativ kolisotopexkursion och en puls av anoxi i hyllmiljöer mitt i redan låga bakgrundssyrenivåer. Andra har dock hävdat att Rhuddansk anoxi helt enkelt var en del av den andra pulsen, som enligt denna uppfattning var längre och mer utdragen än de flesta författare antyder.
Inverkan på livet
Ekologiska effekter
Den sena ordoviciska massutrotningen följde på Great Ordovician Biodiversification Event (GOBE), en av de största ökningarna av ökande biologisk mångfald i jordens geologiska och biologiska historia. Vid tiden för utrotningen levde de flesta komplexa flercelliga organismer i havet, och det enda beviset på liv på land är sällsynta sporer från små tidiga landväxter .
Vid tiden för utrotningen dog omkring 100 marina familjer ut, vilket täcker cirka 49 % av släktena (en mer tillförlitlig uppskattning än arter). Brachiopods och bryozoans påverkades starkt, tillsammans med många av trilobite- , conodont- och graptolitfamiljerna . Släckningen delades upp i två stora släckningspulser. Den första pulsen inträffade vid basen av den globala Metabolograptus extraordinarius graptolitbiozonen , som markerar slutet på Katian-stadiet och början på Hirnantian-stadiet. Den andra utrotningspulsen inträffade i den senare delen av Hirnantian-stadiet, sammanfallande med Metabolograptus persculptus- zonen. Varje utrotningspuls påverkade olika grupper av djur och följdes av en omdiversifieringshändelse. Statistisk analys av marina förluster vid denna tidpunkt tyder på att minskningen i mångfald främst orsakades av en kraftig ökning av utrotningar, snarare än en minskning av artbildning .
Efter en så stor förlust av mångfald var silursamhällena initialt mindre komplexa och bredare nischade. Mycket endemiska faunaer, som kännetecknade det sena ordovicium, ersattes av fauna som var bland de mest kosmopolitiska i fanerozoikum, biogeografiska mönster som kvarstod i större delen av Silur. Den sena ordoviciska massutrotningen hade få av de långsiktiga ekologiska effekterna som var förknippade med händelserna perm-trias och krita-paleogen . Ändå försvann ett stort antal taxa från jorden under ett kort tidsintervall, vilket eliminerade och förändrade den relativa mångfalden och förekomsten av vissa grupper. Den evolutionära faunan av kambrisk typ dog nästan ut och kunde inte omvandlas efter utrotningen.
Förändringar i biologisk mångfald hos marina ryggradslösa djur
Brachiopods mångfald och sammansättning påverkades starkt, med kambriska artikulerade brachiopoder ( linguliforms och craniiforms ) som aldrig återställde sin mångfald före utdöende. Artikulerade ( rhynchonelliforma ) brachiopoder, en del av den paleozoiska evolutionära faunan, var mer varierande i deras svar på utrotningen. Vissa tidiga rhynchonelliforma grupper, såsom Orthida och Strophomenida , minskade avsevärt. Andra, inklusive Pentamerida , Athyridida , Spiriferida och Atrypida, var mindre påverkade och tog tillfället i akt att diversifiera sig efter utrotningen. Utrotningspulsen i slutet av Katian var selektiv i sina effekter och påverkade oproportionerligt djupvattenarter och tropiska endemiska områden som bebor epikontinentala hav . Foliomena- faunan, en sammansättning av tunnskalliga arter anpassade för djupa dysoxiska (lågt syre) vatten, dog ut helt i den första utrotningspulsen . Foliomena - faunan var tidigare utbredd och resistent mot bakgrundsutrotningshastigheter före Hirnantian, så deras oväntade utrotning pekar mot en abrupt förlust av deras specifika livsmiljö. Under glaciationen etablerade sig en brachiopodsamling på hög latitud, Hirnantia -faunan, längs yttre hyllmiljöer på lägre breddgrader, troligen som svar på avkylning. Hirnantia -faunan skulle dock möta sin undergång i den andra utrotningspulsen, ersatt av siluriska sammansättningar anpassade för varmare vatten. Även om vissa brachiopoder upplevde Lilliput-effekten som svar på utrotningen, var detta fenomen inte särskilt utbrett jämfört med andra massutrotningar.
Trilobiter drabbades hårt av båda faserna av utrotningen, med cirka 70 % av släktena och 50 % av familjerna som dog ut mellan Katian och Silur. Utrotningen drabbade oproportionerligt mycket djupvattenarter och grupper med helt planktoniska larver eller vuxna. Orden Agnostida utplånades fullständigt, och den tidigare mångsidiga Asaphida överlevde med endast ett enda släkte, Raphiophorus . En trilobitsamling i kallt vatten, Mucronaspis -faunan, sammanfaller med faunan Hirnantia brachiopod i tidpunkten för dess expansion och undergång.
Över en tredjedel av bryozoansläktena dog ut, men de flesta familjer överlevde utrotningsintervallet och gruppen som helhet återhämtade sig i Silur. De hårdast drabbade undergrupperna var kryptostomer och trepostomer , som aldrig återfann den fulla omfattningen av sin ordoviciska mångfald. Bryozoans utrotning började i kustområdena i Laurentia, innan höga utrotningsfrekvenser flyttade till Baltica i slutet av Hirnantian. Förlusten av den biologiska mångfalden i Bryozoan verkar ha varit en långvarig process som delvis föregick Hirnantian-utrotningspulserna. Utrotningsfrekvensen bland ordoviciska bryozoansläkten var faktiskt högre i den tidiga och sena Katian, och ursprungshastigheten sjönk kraftigt i den sena Katian och Hirnantian.
Cirka 70 % av crinoidsläktena dog ut, med de flesta utdöende som inträffade i den första pulsen. Men de omdiversifierades snabbt i tropiska områden och återfick sin mångfald före utdöende inte långt in i Silur. Många andra tagghudingar blev mycket sällsynta efter ordovicium, såsom cystoider , edrioasteroider och andra tidiga crinoid-liknande grupper.
Möjliga orsaker
Nedisning
Den första pulsen av den sena ordoviciska utrotningen har vanligtvis tillskrivits den sena ordoviciska isisen . Även om det fanns en längre avkylningstrend i Mellan- och Nedre Ordovicium, inträffade den mest allvarliga och abrupta glaciationsperioden i Hirnantian-stadiet, som var parentes av båda pulserna från utrotningen. Den snabba kontinentala glaciationen centrerades på Gondwana , som låg vid sydpolen i sena ordovicium. Den Hirnantiska glaciationen anses vara en av de strängaste istiderna i Paleozoikum , som tidigare upprätthöll de relativt varma klimatförhållandena i en växthusjord .
Orsaken till nedisningen är hårt omdiskuterad. Utseendet och utvecklingen av landväxter och mikrofytoplankton, som förbrukade atmosfärisk koldioxid, kan ha minskat växthuseffekten och främjat övergången av klimatsystemet till glacialläget. Även om det är vanligare förknippat med växthusgaser och uppvärmning, kan vulkanism ha inducerat nedkylning. Vulkaner kan tillföra kylande svavelaerosoler till atmosfären eller avsätta basaltflöden som påskyndar kolbindningen i en tropisk miljö. Dessutom kan vulkanisk befruktning av haven med fosfor ha ökat populationer av fotosyntetiska alger och ökad biologisk bindning av koldioxid från atmosfären. Ökad nedgrävning av organiskt kol är en annan metod för att dra ner koldioxid från luften som kan ha spelat en roll i senordovicium. Två miljöförändringar i samband med glaciationen var ansvariga för mycket av den sena ordoviciska utrotningen. För det första var det svalkande globala klimatet förmodligen särskilt skadligt eftersom biotan var anpassad till ett intensivt växthus, särskilt eftersom de flesta grunda havshabitat i Ordovicium var belägna i tropikerna. För det andra sänkte havsnivån, orsakad av lagring av vatten i inlandsisen, dränerade de enorma epikontinentala sjövägarna och eliminerade livsmiljön för många endemiska samhällen. Fallande havsnivåer kan ha fungerat som en positiv återkopplingsslinga som accelererar ytterligare kylning; När grunda hav drog sig tillbaka minskade produktionen av karbonathyllor och atmosfärens koldioxidnivåer minskade i motsvarande grad, vilket främjade ännu mer avkylning.
Iskappor bildades på den södra superkontinenten Gondwana när den drev över Sydpolen , möjligen på grund av äkta polarvandring . Korrelerande bergskikt har upptäckts i senordoviciska bergskikt i Nordafrika och då angränsande nordöstra Sydamerika, som var sydpolära platser vid den tiden. Istiden låser upp vatten från världshavet, och mellanistiderna befriar det, vilket gör att havsnivån upprepade gånger sjunker och stiger ; de vidsträckta grunda Medelhavet ordoviciska haven drog sig tillbaka, vilket eliminerade många ekologiska nischer , och återvände sedan med minskade grundbefolkningar som saknade många hela familjer av organismer. Sedan drog de sig tillbaka igen med nästa glaciationspuls, vilket eliminerade biologisk mångfald vid varje förändring. I de nordafrikanska skikten registreras fem pulser av glaciation från seismiska sektioner.
Detta medförde en förskjutning i läget för bottenvattenbildning, från låga breddgrader , karakteristiska för växthusförhållanden, till höga breddgrader, karakteristiska för ishusförhållanden, vilket åtföljdes av ökade djuphavsströmmar och syresättning av bottenvattnet. En opportunistisk fauna frodades där under kort tid, innan de anoxiska förhållandena återvände. Nedbrytningen av de oceaniska cirkulationsmönstren tog upp näringsämnen från det avgrundsdjupa vattnet. Överlevande arter var de som klarade de förändrade förhållandena och fyllde de ekologiska nischer som utrotningarna lämnade.
Anoxi och euxinia
En annan hårt diskuterad faktor i den sena ordoviciska massutrotningen är anoxi , frånvaron av löst syre i havsvatten. Anoxi berövar inte bara de flesta livsformer från en viktig komponent i andningen , den uppmuntrar också bildningen av giftiga metalljoner och andra föreningar. En av de vanligaste av dessa giftiga kemikalier är svavelväte , en biologisk avfallsprodukt och huvudkomponenten i svavelcykeln . Syrebrist i kombination med höga halter av sulfid kallas euxinia . Även om det är mindre giftigt, järn (Fe 2+ ) ett annat ämne som vanligtvis bildas i syrefria vatten. Anoxi är den vanligaste boven till den andra pulsen av den sena ordoviciska massutdöendet och är kopplad till många andra massutdöende under geologisk tid. Det kan också ha haft en roll i den första pulsen av den sena ordoviciska massutrotningen, även om stödet för denna hypotes är ofullständigt och motsäger andra bevis för höga syrenivåer i havsvatten under nedisningen.
Tidig Hirnantian anoxi
Vissa geologer har hävdat att anoxi spelade en roll i den första utrotningspulsen, även om denna hypotes är kontroversiell. I det tidiga Hirnantian upplever gruntvattensediment över hela världen en stor positiv avvikelse i δ 34 S för begravd pyrit . Detta förhållande indikerar att kis i grunt vatten som bildades i början av nedisningen hade en minskad andel av 32 S, en vanlig lättviktsisotop av svavel . 32 S i havsvattnet skulle hypotetiskt kunna förbrukas av omfattande djuphavskisavsättning. Ordoviciumhavet hade också mycket låga nivåer av sulfat , ett näringsämne som annars skulle återförsörja 32 S från landet. Pyrit bildas lättast i anoxiska och euxiniska miljöer, medan bättre syresättning uppmuntrar bildningen av gips istället. Som ett resultat skulle anoxi och euxinia behöva vara vanliga i djuphavet för att producera tillräckligt med pyrit för att ändra förhållandet δ 34 S.
En mer direkt proxy för anoxiska tillstånd är FeHR/FeT. Detta förhållande beskriver den jämförande förekomsten av mycket reaktiva järnföreningar som endast är stabila utan syre. De flesta geologiska sektioner som motsvarar början av Hirnantian-glaciationen har FeHR/FeT under 0,38, vilket indikerar syresatt vatten. Men högre FeHR/FeT-värden är kända från några djupvattens tidiga Hirnantian-sekvenser som finns i Nevada och Kina.
Nedisning kan tänkas utlösa anoxiska tillstånd, om än indirekt. Om kontinentalsockeln exponeras av sjunkande havsnivåer, rinner organiskt ytavrinning in i djupare havsbassänger. Det organiska materialet skulle få mer tid på sig att laka ut fosfat och andra näringsämnen innan det deponeras på havsbotten. Ökad fosfatkoncentration i havsvattnet skulle leda till övergödning och därefter anoxi. Djupvattenanoxi och euxinia skulle påverka djuphavsbottenfaunan, som förväntat för den första utrotningspulsen. Störningar i kemiska kretslopp skulle också göra kemoklinen brantare , vilket begränsar den beboeliga zonen av planktonfauna som också dör ut i den första pulsen. Detta scenario är kongruent med både organiska kolisotopexkursioner och allmänna utrotningsmönster som observerades i den första pulsen.
Data som stöder djupvattenanoxi under glaciationen står dock i kontrast till mer omfattande bevis för välsyresatta vatten. Svarta skiffer , som tyder på en anoxisk miljö, blir mycket sällsynt i den tidiga Hirnantian jämfört med omgivande tidsperioder. Även om tidiga Hirnantian svarta skiffer kan hittas i några isolerade havsbassänger (som Yangtze-plattformen i Kina), ur ett världsomspännande perspektiv motsvarar dessa lokala händelser. Vissa kinesiska sektioner registrerar en tidig Hirnantian ökning av mängden Mo-98, en tung isotop av molybden . Denna förändring kan motsvara en balans mellan mindre lokal anoxi och välsyresatta vatten på global skala. Andra spårämnen pekar mot ökad djuphavssyresättning i början av glaciationen. Havsströmsmodellering tyder på att glaciation skulle ha uppmuntrat syresättning i de flesta områden, bortsett från Paleo-Tethys-havet .
Djuphavsanoxi är inte den enda förklaringen till δ34S- exkursionen av pyrit. Karbonatassocierat sulfat upprätthåller höga 32S -nivåer, vilket indikerar att havsvatten i allmänhet inte upplevde 32S -utarmning under glaciationen. Även om pyritbegravningen ökade vid den tiden, skulle dess kemiska effekter ha varit alldeles för långsamma för att förklara den snabba utflykten eller utrotningspulsen. Istället kan kylning sänka metabolismen av aeroba varmvattenbakterier, vilket minskar nedbrytningen av organiskt material. Färskt organiskt material skulle så småningom sjunka ner och tillföra näringsämnen till sulfatreducerande mikrober som lever i havsbotten. Sulfatreducerande mikrober prioriterar 32S under anaerob andning och lämnar efter sig tyngre isotoper. En blomning av sulfatreducerande mikrober kan snabbt förklara δ 34 S-exkursionen i marina sediment utan motsvarande minskning av syre.
Ett fåtal studier har föreslagit att den första utrotningspulsen inte började med den Hirnantiska glaciationen, utan istället motsvarar en mellanistid eller annan uppvärmningshändelse. Anoxi skulle vara den mest sannolika mekanismen för utrotning i en uppvärmningshändelse, vilket framgår av andra utrotningar som involverar uppvärmning. Denna syn på den första utsläckningspulsen är dock kontroversiell och inte allmänt accepterad.
Sen Hirnantian anoxi
Den sene Hirnantian upplevde en dramatisk ökning av överflödet av svarta skiffer. Sammanfallande med tillbakagången av Hirnantian-glaciationen, expanderar svart skiffer ut ur isolerade bassänger för att bli det dominerande oceaniska sedimentet på alla breddgrader och djup. Den världsomspännande spridningen av svarta skiffer i det sena Hirnantian är en indikation på en global anoxisk händelse , som har kallats Hirnantian ocean anoxic händelse (HOAE). Molybden- , uran- och neodymisotopexkursioner som finns i många olika regioner motsvarar också utbredd anoxi. Åtminstone i europeiska sektioner var sena Hirnantian anoxiska vatten ursprungligen järnhaltiga (dominerade av järnhaltigt järn) innan de gradvis blev mer euxiniska. I Yangtzehavet, beläget på den västra marginalen av den södra Kinas mikrokontinent, inträffade den andra utrotningspulsen tillsammans med intensiv euxinia som spred sig från mitten av kontinentalsockeln. Vissa bevis tyder dock på att toppen av vattenpelaren förblev väl syresatt även när havsbotten blev syrefattig. På en global skala var euxinia förmodligen en eller två storleksordningar vanligare än i modern tid. Global anoxi kan ha varat i mer än 3 miljoner år och kvarstår under hela den rhuddanska stadiet av silurperioden . Detta skulle göra den Hirnantian-Rhuddanian anoxian till en av de längsta anoxiska händelserna i geologisk tid.
Orsaken till den anoxiska händelsen Hirnantian-Rhuddanian är osäker. Liksom de flesta globala anoxiska händelser, skulle en ökad tillgång på näringsämnen (som nitrater och fosfater ) uppmuntra alg- eller mikrobiella blomningar som bryter ner syrenivåerna i havsvattnet. De mest troliga bovarna är cyanobakterier , som kan använda kvävefixering för att producera användbara kväveföreningar i frånvaro av nitrater. Kväveisotoper under den anoxiska händelsen registrerar höga nivåer av denitrifikation , en biologisk process som bryter ner nitrater. Cyanobakteriernas kvävefixerande förmåga skulle ge dem en fördel gentemot oflexibla konkurrenter som eukaryota alger . På Anticosti Island inträffar faktiskt en utflykt av uranisotop som överensstämmer med anoxi innan indikatorer på avtagande glaciation. Detta kan tyda på att den anoxiska händelsen Hirnantian-Rhuddan (och dess motsvarande utrotning) började under glaciationen, inte efter den. Kalla temperaturer kan leda till uppsvällning , cirkulerande näringsämnen till produktiva ytvatten via luft- och havcykler. Upwelling skulle istället kunna uppmuntras genom att öka oceanisk skiktning genom tillförsel av sötvatten från smältande glaciärer. Detta skulle vara mer rimligt om den anoxiska händelsen sammanföll med slutet av glaciationen, vilket stöds av de flesta andra studier. Oceaniska modeller hävdar dock att havsströmmar skulle återhämta sig för snabbt för att störningar i sötvatten skulle ha en meningsfull effekt på näringskretsloppen. Dragande glaciärer kan utsätta mer land för väderpåverkan, vilket skulle vara en mer hållbar källa till fosfater som strömmar ut i havet.
Det fanns få tydliga utrotningsmönster förknippade med den andra utrotningspulsen. Varje region och marin miljö upplevde i viss utsträckning den andra utrotningspulsen. Många taxa som överlevde eller diversifierade sig efter den första pulsen avslutades i den andra pulsen. Dessa inkluderar Hirnantia brachiopod-faunan och Mucronaspis trilobitfaunan, som tidigare trivdes under den kalla istiden. Andra taxa som graptoliter och invånare i varmvattenrev var mindre påverkade. Sediment från Kina och Baltica tycks visa en mer gradvis ersättning av Hirnantia -faunan efter glaciationen. Även om detta tyder på att den andra utrotningspulsen i bästa fall kan ha varit en mindre händelse, hävdar andra paleontologer att en abrupt ekologisk omsättning följde med slutet av glaciationen. Det kan finnas en korrelation mellan den relativt långsamma återhämtningen efter den andra utsläckningspulsen och den långvariga karaktären av den anoxiska händelsen som åtföljde den.
Tidig rhuddansk anoxi
Avsättning av svarta graptolitskiffer fortsatte att vara vanligt i de tidigaste Rhuddanian, vilket tyder på att anoxin kvarstod långt in i Llandovery . En kraftig minskning av den genomsnittliga storleken på många organismer, troligtvis hänförlig till Lilliput-effekten , och försvinnandet av många relikt-taxa från Ordovicium indikerar ett tredje utrotningsintervall kopplat till en expansion av anoxiska förhållanden till grundare hyllmiljöer, särskilt i Baltica. Denna kraftiga minskning av koncentrationerna av löst syre var sannolikt kopplad till en period av global uppvärmning dokumenterad av en negativ kolisotopexkursion bevarad i baltiska sediment.
Metallförgiftning
Giftiga metaller på havsbotten kan ha lösts upp i vattnet när havens syre var utarmat. En ökning av tillgängliga näringsämnen i haven kan ha varit en faktor, och minskad havscirkulation orsakad av global kylning kan också ha varit en faktor. Hg/TOC-värden från den peri-baltiska regionen indikerar märkbara toppar i kvicksilverkoncentrationerna under den nedre sena Katian, den Katian-Hirnantian gränsen och den sena Hirnantian.
De giftiga metallerna kan ha dödat livsformer i lägre trofiska nivåer i näringskedjan , vilket har orsakat en minskning av befolkningen och därefter resulterat i svält efter de beroende livsformerna med högre föda i kedjan.
Gammastrålning
En minoritetshypotes för att förklara den första explosionen har föreslagits av Philip Ball, Adrian L. Melott och Brian C. Thomas, vilket tyder på att de initiala utdöendena kunde ha orsakats av en gammastrålning som härrörde från en hypernova i en närliggande arm av Vintergatans galax , inom 6 000 ljusår från jorden. En tiosekunders explosion skulle nästan omedelbart ha tagit bort jordens atmosfär på hälften av dess ozon , och exponerat organismer som lever på ytan, inklusive de som är ansvariga för planetarisk fotosyntes , för höga nivåer av extrem ultraviolett strålning. Enligt denna hypotes var flera grupper av marina organismer med en planktonisk livsstil mer utsatta för UV-strålning än grupper som levde på havsbotten. Det uppskattas att 20% till 60% av den totala växtplanktonbiomassan på jorden skulle ha dödats i en sådan händelse eftersom haven mestadels var oligotrofa och klara under sena ordovicium. Detta överensstämmer med observationer att planktoniska organismer led allvarligt under den första utrotningspulsen. Dessutom arter som lever i grunt vatten dör ut än arter som vistas på djupt vatten, vilket också överensstämmer med de hypotetiska effekterna av en galaktisk gammastrålning.
En gammastrålning kan också förklara den snabba expansionen av glaciärer, eftersom högenergistrålarna skulle få ozon , en växthusgas , att dissociera och dess dissocierade syreatomer att sedan reagera med kväve för att bilda kvävedioxid , en mörkfärgad aerosol som kyler planeten. Det skulle också stämma överens med den stora δ13C isotopexkursionen, vilket indikerar ökad lagring av kol-12 ur atmosfären, vilket skulle ha inträffat som ett resultat av kvävedioxid, bildad efter reaktionen av kväve- och syreatomer dissocierade av gammastrålningen, reagerar med hydroxyl och regnar tillbaka till jorden som salpetersyra , fäller ut stora mängder nitrater som skulle ha förbättrat våtmarksproduktiviteten och bindningen av koldioxid. Även om gammastrålningshypotesen överensstämmer med vissa mönster vid början av utrotningen, finns det inga entydiga bevis för att en sådan närliggande gammastrålning någonsin inträffade.
Vulkanism och vittring
Den sena ordoviciumglaciationen föregicks av ett fall i atmosfärens koldioxid (från 7 000 ppm till 4 400 ppm). Nedgången är korrelerad med en explosion av vulkanisk aktivitet som avsatte nya silikatstenar, som drar ut CO 2 ur luften när de eroderar. En viktig roll för CO 2 antyds av ett dokument från 2009. Atmosfäriska och oceaniska CO 2 -nivåer kan ha fluktuerat med tillväxten och förfallet av Gondwanan-glaciationen. Ökad vulkanisk aktivitet under det tidiga sena Katian och runt Katian-Hirnantian gränsen antyds också av ökade kvicksilverkoncentrationer i förhållande till totalt organiskt kol. Marina bentonitskikt associerade med subduktionen av Junggarhavet under Yili-blocket har daterats till sena Katian, nära Katian-Hirnantian-gränsen. Genom det sena ordoviciumet balanserades utgasningen från den stora vulkanismen av kraftig vittring av de upplyftande Appalacherna och Caledoniderna , som satte upp CO 2 . I Hirnantian -stadiet minskade vulkanismen, och den fortsatta vittringen orsakade en betydande och snabb nedgång av CO 2 . Detta sammanfaller med den snabba och korta istiden.
Mer nyligen, i maj 2020, antydde en studie att den första massutrotningspulsen orsakades av vulkanism som inducerade global uppvärmning och ångest, snarare än avkylning och glaciation. Högre upplösning av arternas mångfaldsmönster i den sena ordoviciumen tyder på att utrotningshastigheten ökade avsevärt i det tidiga eller mellersta Katian-stadiet, flera miljoner år tidigare än Hirnantian-glaciationen. Denna tidiga fas av utrotning är förknippad med i stora magmatiska provinser (LIP), möjligen den från Alborz LIP i norra Iran, såväl som en uppvärmningsfas som kallas Boda-händelsen.
Vulkanisk aktivitet kan också ge en rimlig förklaring till anoxi under den första pulsen av massutrotningen. En vulkanisk tillförsel av fosfor, som var otillräcklig för att tända ihållande anoxi på egen hand, kan ha utlöst en positiv återkopplingsslinga av fosforåtervinning från marina sediment, vilket upprätthöll en utbredd marin syrebrist under LOMEI-1.
Andra tidningar har kritiserat vulkanismhypotesen och hävdat att vulkanaktiviteten var relativt låg i Ordovicium och att superplume och LIP vulkanisk aktivitet är särskilt osannolikt att ha orsakat massutdöendet i slutet av Ordovicium. En studie från 2022 argumenterade mot en vulkanisk orsak till LOME, med hänvisning till bristen på kvicksilveravvikelser och motsägelsen mellan avsättning av bentoniter och redoxförändringar i borrkärnor från södra Kina som grenslar gränsen mellan Ordovicium och Silur.
Se även
- Global katastrofrisk
- Jordnära supernova
- Anoxisk händelse
- Sen utrotning av devon
- Kapitanian massutdöende händelse
- Perm-trias utrotningshändelse
- Trias-jura utrotningshändelse
- Händelse för utrotning av krita-paleogen
- Andinska-Sahara glaciation
Källor
Vidare läsning
- Gradstein, Felix M.; Ogg, James G.; Smith, Alan G. (2004). A Geological Time Scale 2004 (3:e upplagan). Cambridge University Press: Cambridge University Press. ISBN 9780521786737 .
- Hallam, Anthony ; Paul B., Wignall (1997). Massutrotningar och deras efterdyningar . Oxford University Press. ISBN 9780191588396 .
- Webby, Barry D.; Paris, Florentin; Droser, Mary L.; Percival, Ian G, red. (2004). Den stora biodiversifieringshändelsen i Ordovicium . New York: Columbia University Press. ISBN 9780231501637 .
externa länkar
- Jacques Veniers, "The end-Ordovician extinction event" : abstrakt av Hallam och Wignall, 1997.
| Fenomen |  |
||||
|---|---|---|---|---|---|
| Modeller | |||||
| Orsaker | |||||
|
Teorier och begrepp |
|||||
| Utrotningshändelser |
|
||||
| Utdöda arter | |||||
| Organisationer | |||||
| Se även | |||||
