Tarih Öncesi Felaketin Perdesi Aralandı: Dünya Neden Bir Sera Gezegenine Dönüştü?
Yaklaşık 252 milyon yıl önce, Dünya üzerindeki neredeyse tüm yaşam yok oldu.
Permiyen-Triyas kitlesel yok oluşu ya da Büyük Ölüm olarak bilinen bu olay, gezegenimizin son 539 milyon yıllık tarihinde görülen beş kitlesel yok oluş olayından en felaket olanıydı.
Denizel türlerin %94’ü ve karasal omurgalı ailelerinin %70’i yok olmuştur. Bugün olduğu gibi, gezegenin sıcaklığını düzenlemeye yardımcı olan önemli karbon yutakları olarak hizmet eden tropikal ormanlar da büyük düşüşler yaşadı.
Bilim insanları uzun zamandır bu olayın sera gazlarındaki ani bir artışla tetiklendiği ve bunun da Dünya’nın yoğun ve hızlı bir şekilde ısınmasına yol açtığı konusunda hemfikir. Ancak bu aşırı sıcak koşulların neden milyonlarca yıl boyunca devam ettiği bir sır olarak kaldı.
Bugün Nature Communications’da yayınlanan yeni makalemiz bir cevap sunuyor. Tropikal ormanların azalması Dünya’yı bir sera durumuna kilitledi ve bilim insanlarının, gezegenimizin iklimi belirli “devrilme noktalarını” geçtiğinde, gerçekten feci ekolojik çöküşlerin meydana gelebileceği yönündeki şüphelerini doğruladı.
Büyük bir patlama
Permiyen-Triyas kitlesel yok oluş olayının tetikleyicisi, günümüz Sibirya’sında Sibirya Tuzakları olarak adlandırılan büyük miktarda erimiş kayanın patlamasıydı. Bu erimiş kaya, organik madde bakımından zengin tortul bir havzada patlamıştır.
Erimiş kaya, çevresindeki kayaları eritecek kadar sıcaktı ve 50.000 yıl gibi kısa ama muhtemelen 500.000 yıl gibi uzun bir süre boyunca Dünya atmosferine büyük miktarlarda karbondioksit saldı.
Dünya atmosferindeki karbondioksit miktarındaki bu hızlı artışın ve bunun sonucunda ortaya çıkan sıcaklık artışının, o dönemde yaşamın çoğunu öldüren birincil mekanizma olduğu düşünülmektedir.
volkanik patlamalar yüzlerce, hatta on binlerce yıl boyunca atmosfere büyük miktarlarda karbondioksit salmıştır. (Neil Johnson/Getty Images/Canva)
Karada yüzey sıcaklıklarının 6°C ila 10°C kadar arttığı düşünülmektedir – bu artış birçok yaşam formunun evrimleşmesi ve uyum sağlaması için çok hızlıdır. Diğer benzer patlamalarda iklim sistemi genellikle 100.000 ila bir milyon yıl içinde eski haline dönmektedir.
Ancak ekvatoral ortalama yüzey sıcaklıklarının 34°C’nin üzerine çıkmasına neden olan bu “süper sera” koşulları (mevcut ekvatoral ortalama sıcaklıktan yaklaşık 8°C daha sıcak) kabaca beş milyon yıl boyunca devam etmiştir. Çalışmamızda bunun nedenini yanıtlamaya çalıştık.
Ormanlar yok oluyor
Kurak, tropikal, subtropikal, ılıman ve çalılık gibi çok çeşitli kara bitkisi biyomlarının fosil kayıtlarına baktık. Biyomların kitlesel yok oluş olayının hemen öncesinden yaklaşık sekiz milyon yıl sonrasına kadar nasıl değiştiğini analiz ettik.
Dünya’nın çok hızlı ısındığını ve bunun da başta yağmur ormanları olmak üzere alçak ve orta enlemlerdeki bitki örtüsünün yok olmasına yol açtığını varsaydık. Sonuç olarak, volkanik patlamalardan hemen sonra organik karbon döngüsünün etkinliği büyük ölçüde azaldı.
Bitkiler, basitçe ayağa kalkıp hareket edemedikleri için değişen koşullardan çok güçlü bir şekilde etkilendiler.
Olaydan önce, ekvator çevresinde birçok turba bataklığı ile tropikal ve subtropikal ormanlar mevcuttu ve karbonu emiyordu
Ancak, olayla ilgili saha çalışmaları, kayıtlar ve veri tabanlarından bitki fosillerini yeniden yapılandırdığımızda, bu biyomların tropikal kıtalardan tamamen silindiğini gördük. Bu da jeolojik kayıtlarda milyonlarca yıllık bir “kömür boşluğuna” yol açtı.
Bu ormanların yerini sadece iki ila 20 santimetre boyundaki küçük likopodlar aldı.
Daha büyük bitki toplulukları kutuplara doğru, kıyılarda ve sıcaklığın biraz daha düşük olduğu hafif dağlık bölgelerde kalmıştır. Yaklaşık beş milyon yıl sonra Dünya’yı büyük ölçüde yeniden kolonize etmişlerdir. Ancak bu tür bitkiler aynı zamanda organik karbon döngüsünde karbon sabitlemede daha az etkiliydi.
Bu durum bazı açılardan, günümüzdeki tüm yağmur ormanlarının yerine Avustralya’nın taşrasında görmeyi bekleyebileceğimiz malle-çalı ve spinifex florasının yerleştirilmesinin etkilerini düşünmeye benzemektedir.
Yok oluş sonrası likopod fosilleri (Zhen Xu).
Son olarak, ormanlar geri döner
Günümüzden elde edilen kanıtları kullanarak, bitkilerin atmosferik karbondioksiti alma ve fosil kayıtlarında önerilen her farklı biyomun organik maddesi (veya “net birincil üretkenliği”) olarak depolama oranını tahmin ettik.
Daha sonra hipotezimizi sayısal olarak test etmek için SCION adlı yakın zamanda geliştirilmiş bir karbon döngüsü modeli kullandık. Model sonuçlarımızı analiz ettiğimizde, Sibirya Tuzaklarından kaynaklanan ilk sıcaklık artışının, net birincil üretkenlikteki azalma nedeniyle olaydan sonraki beş ila altı milyon yıl boyunca korunduğunu gördük.
Ancak bitkiler kendilerini yeniden kurdukça ve organik karbon döngüsü yeniden başladıkça Dünya yavaş yavaş süper sera koşullarından çıkmaya başladı.
İklim dengesini korumak
Jeolojik kayıtlardaki geçmiş iklim değişiklikleri ile bugün yaşadıklarımız arasında benzerlikler kurmak her zaman zordur. Bunun nedeni, geçmişteki değişikliklerin boyutunun genellikle on ila yüz binlerce yılla ölçülürken, günümüzde on yıllar ila yüzyıllar arasında bir değişim yaşıyor olmamızdır.
Bununla birlikte, çalışmamızın önemli bir sonucu, Dünya’daki yaşamın dirençli olmasına rağmen, biyotik peyzajda ciddi değişiklikler olmadan kısa zaman ölçeklerinde büyük değişikliklere yanıt veremediğidir.
Permiyen-Triyas kitlesel yok oluşu örneğinde, bitkiler 1.000 ila 10.000 yıl gibi hızlı bir zaman ölçeğinde yanıt verememiştir. Bu da büyük bir yok oluş olayıyla sonuçlanmıştır.
Genel olarak, sonuçlarımız tropikal ve subtropikal bitki biyomlarının ve ortamlarının iklim dengesini korumak için ne kadar önemli olduğunun altını çizmektedir. Buna karşılık, bu biyomların kaybının ek iklim ısınmasına nasıl katkıda bulunabileceğini ve yıkıcı bir iklim devrilme noktası olarak hizmet edebileceğini göstermektedir.
Kaynak: https://www.sciencealert.com