Κάποτε στη Γη έβρεχε… λεμονάδα. A possible cause of the end-Permian mass extinction: Lemon juice?

Βροχή όξινη όσο ο αδιάλυτος χυμός του λεμονιού και διάλυση του στρώματος του όζοντος στην ατμόσφαιρα συνέβαλαν στη μαζική εξαφάνιση των ειδών στο τέλος της Περμίου. MIT researchers find that rain as acidic as lemon juice may have contributed to massive die-offs on land 252 million years ago.

Πριν από περίπου 252 εκατομμύρια χρόνια, στο τέλος της Περμίου περιόδου, ένα «Μεγάλο Θανατικό» όπως το αποκαλούν οι επιστήμονες ενέσκυψε στη Γη εξολοθρεύοντας το μεγαλύτερο μέρος των ειδών που ζούσαν τότε σε αυτήν. Διάφορες θεωρίες έχουν προταθεί για την αιτία που μπορεί να προκάλεσε αυτή τη μαζική εξαφάνιση των ειδών, τη μεγαλύτερη από όσες γνωρίζουμε να έχουν σημειωθεί στον πλανήτη μας Τώρα μια ομάδα ερευνητών υποστηρίζει ότι σημαντικό ρόλο έπαιξε το γεγονός ότι την περίοδο εκείνη ο ουρανός έβρεχε… λεμονάδα.

Τα «Σκαλιά της Σιβηρίας»

The moon-like landscape of the mountains reveals the volcanic origins of Siberia's Putorana Plateau. Credit: Photo is courtesy of Jeff Schmaltz, MODIS Rapid Response Team, NASA/GSFC

Στη λεγόμενη – πιο επίσημα – Πέρμια-Τριασική εξαφάνιση υπολογίζεται ότι εξαλείφθηκε περισσότερο από το 90% των θαλάσσιων και το 70% των χερσαίων ειδών, «ανοίγοντας» τον δρόμο για την επικράτηση των δεινοσαύρων. Η αιτία της δεν έχει εξακριβωθεί ως τώρα. Μια από τις επικρατέστερες ερμηνείες όμως είναι ότι προκλήθηκε από μεγάλες ηφαιστειακές εκρήξεις.

Υπέρ αυτής της άποψης συνηγορεί το γεγονός ότι, όπως δείχνουν οι γεωλογικές χρονολογήσεις, στο «όριο» της Περμίου και της Τριασικής περιόδου, πριν από 250-251 εκατομμύρια χρόνια, σημειώθηκε ένα από τα μεγαλύτερα ηφαιστειακά «γεγονότα» των τελευταίων 500 εκατομμυρίων ετών στη γεωλογική ιστορία της Γης. Η ηφαιστειακή δραστηριότητα υπολογίζεται ότι διήρκεσε περίπου ένα εκατομμύριο χρόνια και οδήγησε στον σχηματισμό των «Σκαλιών της Σιβηρίας», μιας τεράστιας περιοχής ηφαιστειογενών πετρωμάτων  που απλώνεται σε έκταση 2 εκατ. τ.χλμ. (περίπου όσο η Δυτική Ευρώπη) στον βορρά της Ρωσίας.

Όξινη βροχή σαν το λεμόνι

Researchers investigated the theory for the Great Dying that volcanic eruptions in the Siberian Traps triggered a cascade of environmental events. They believe sulphur emissions were significant enough to create widespread acid rain throughout the Northern Hemisphere, with pH levels reaching 2.

Οι επιστήμονες από διάφορα αμερικανικά ερευνητικά κέντρα με επικεφαλής τον Μπέντζαμιν Μπλακ του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ), χρησιμοποιώντας τρισδιάστατα υπολογιστικά μοντέλα που ανέπτυξαν, δημιούργησαν μια προσομοίωση των συνθηκών κατά το τέλος της Περμίου προκειμένου να διαπιστώσουν τις επιπτώσεις που θα είχε στην ατμόσφαιρα η έκλυση αερίων από τα «Σκαλιά της Σιβηρίας».

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μελέτης τους, η οποία δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Geology», η έκλυση τεράστιων ποσοτήτων διοξειδίου του άνθρακα και διοξειδίου του θείου θα πρέπει να είχε ως αποτέλεσμα τη δημιουργία εξαιρετικά όξινης βροχής. Η βροχή αυτή (η οποία είχε όπως υπολόγισαν pH ως και 2, όσο ο αδιάλυτος χυμός του λεμονιού) μόλυνε το έδαφος προκαλώντας τεράστιες βλάβες στα φυτά και στους ευάλωτους χερσαίους οργανισμούς. Επίσης οι ερευνητές είδαν ότι από την ηφαιστειακή δραστηριότητα θα πρέπει να εκλύονταν επίσης σε τεράστιες ποσότητες μεθυλοχλωρίδιο (ή φρέον 40) και άλλες αλογονωμένες ενώσεις προκαλώντας κατάρρευση του στρώματος του όζοντος της ατμόσφαιρας.

Εφιαλτικό περιβάλλον

Rain as acidic as lemon juice may have played a part in killing off plants and organisms around the world during the most severe mass extinction in Earth's history, 252 million years ago, according to MIT researchers. A forest devastated by acid rain is pictured.

Οι επιστήμονες υπολογίζουν ότι οι ηφαιστειακές εκρήξεις δεν ήταν συνεχείς αλλά «επεισοδιακές», προκαλώντας κύματα όξινης βροχής και εξαφάνισης του όζοντος από την ατμόσφαιρα. Ωστόσο θεωρούν βέβαιο ότι οι τεράστιες διακυμάνσεις του pΗ της βροχής και της υπεριώδους ακτινοβολίας «στρεσάρισαν» σε τεράστιο βαθμό τη ζωή που υπήρχε τότε στη Γη συμβάλλοντας σημαντικά στην εξαφάνιση πολλών ειδών.

«Τα φυτά και τα ζώα δεν θα είχαν χρόνο να προσαρμοστούν σε αυτές τις μεταβολές στο pH της βροχής. Νομίζω ότι αυτό συνέβαλε οπωσδήποτε στο περιβαλλοντικό στρες που έκανε δύσκολη την επιβίωσή τους» δήλωσε ο δρ Μπλακ στην ιστοσελίδα του ΜΙΤ «Και δεν ήταν μόνο αυτό το δυσάρεστο. Ένα σωρό πραγματικά άσχημες ατμοσφαιρικές και περιβαλλοντικές συνθήκες είχαν δημιουργηθεί ταυτόχρονα. Τα αποτελέσματα αυτά με έκαναν πραγματικά να λυπηθώ τους οργανισμούς του τέλους της Περμίου».

Οι θεωρίες για το Μεγάλο Θανατικό

Geologists believe the boiling stew of magma from the ancient volcanoes probably released carbon dioxide and other gases into the atmosphere, leading to gradual but powerful global warming. A modern depiction of global warming is pictured.

Οι επιστήμονες ονομάζουν την εξαφάνιση της Περμίου-Τριασικής περιόδου «Μεγάλο Θανατικό» γιατί είναι η μεγαλύτερη εξαφάνιση ειδών που γνωρίζουμε στην ιστορία της Γης. Σε μεγάλο βαθμό όλοι συμφωνούν ότι αυτή επήλθε σε τρεις φάσεις, εξ αιτίας του συνδυασμού της σταδιακής υποβάθμισης του περιβάλλοντος και ενός καταστροφικού γεγονότος.

Ως πιθανά «υποψήφια» καταστροφικά γεγονότα εκτός από τις ηφαιστειακές εκρήξεις που δημιούργησαν τα «Σκαλιά της Σιβηρίας» έχουν επίσης προταθεί η απελευθέρωση μεγάλων ποσοτήτων υδρίτη μεθανίου από τον βυθό της θάλασσας ή η πρόσκρουση ενός τεράστιου μετεωρίτη. Άλλες θεωρίες θέλουν υπεύθυνη την υποξία (έλλειψη οξυγόνου) των νερών των ωκεανών και την έκλυση υδρόθειου από τον βυθό τους, Καθώς κάτι τέτοιο αποτελεί συνέπεια της ανόδου των συγκεντρώσεων του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, η ερμηνεία αυτή θεωρείται ότι «δένει» με εκείνη των ηφαιστειακών εκρήξεων στη Σιβηρία.