onderzoekers voerden een klimaatmodel uit met de configuratie van de aarde tijdens het Perm, toen de landmassa ‘ s werden gecombineerd in het supercontinent van Pangea. Voordat de aanhoudende vulkaanuitbarstingen in Siberië een broeikasgassplaneet creëerden, hadden oceanen temperaturen en zuurstofniveaus die vergelijkbaar waren met die van vandaag. de onderzoekers verhoogden vervolgens de broeikasgassen in het model tot het niveau dat nodig was om de tropische oceaantemperaturen aan het oppervlak zo ‘ n 10 graden Celsius hoger te maken, met dezelfde omstandigheden in die tijd.,
het model reproduceert de resulterende dramatische veranderingen in de oceanen. Oceanen verloren ongeveer 80 procent van hun zuurstof. Ongeveer de helft van de zeebodem, meestal op diepere diepte, werd volledig zuurstofvrij.
om de effecten op mariene soorten te analyseren, beschouwden de onderzoekers de verschillende zuurstof – en temperatuurgevoeligheden van 61 moderne mariene soorten – waaronder schaaldieren, vissen, schelpdieren, koralen en haaien-met behulp van gepubliceerde laboratoriummetingen., Verwacht wordt dat de tolerantie van moderne dieren voor hoge temperaturen en lage zuurstof vergelijkbaar is met die van Perm omdat ze onder vergelijkbare omgevingsomstandigheden waren geëvolueerd. De onderzoekers combineerden vervolgens de eigenschappen van de soort met de paleoklimaatsimulaties om de geografie van het uitsterven te voorspellen. “zeer weinig mariene organismen bleven in dezelfde habitats waarin ze leefden – het was vluchten of vergaan,” zei tweede auteur Curtis Deutsch, Een uw universitair hoofddocent oceanografie., volgens onderzoek coauteur Jonathan Payne, een professor in de geologische wetenschappen aan Stanford ‘ s School of Earth, Energy & Environmental Sciences (Stanford Earth), “was de conventionele wijsheid in de paleontologische gemeenschap dat het uitsterven van het Perm vooral ernstig was in tropische wateren.”Maar het model toont aan dat de zwaarst getroffen organismen het gevoeligst zijn voor zuurstof die ver van de tropen worden gevonden., Veel soorten die in de tropen leefden stierven ook uit in het model, maar het voorspelt dat soorten op hoge breedtegraden, vooral die met een hoge zuurstofbehoefte, bijna volledig werden uitgeroeid.
De studie bouwt voort op eerder werk onder leiding van Deutsch, waaruit blijkt dat als oceanen warm worden, de stofwisseling van zeedieren versnelt, wat betekent dat ze meer zuurstof nodig hebben, terwijl warmer water minder houdt. Die eerdere studie laat zien hoe warmere oceanen dieren wegduwen van de tropen.,om deze voorspelling te testen, analyseerden Payne en coauteur Erik Sperling, een assistent-professor in de geologische wetenschappen aan Stanford Earth, de fossieldistributies in het Laat-Perm uit de Paleobiology Database, een virtueel archief van gepubliceerde fossielencollecties. Het fossielenbestand laat zien waar soorten waren voor het uitsterven, en die volledig werden uitgeroeid of beperkt tot een fractie van hun vroegere habitat.
het fossielenbestand bevestigt dat soorten ver van de evenaar het meest hebben geleden tijdens de gebeurtenis., “De handtekening van dat kill mechanisme, klimaatopwarming en zuurstofverlies, is dit geografische patroon dat is voorspeld door het model en vervolgens ontdekt in de fossielen,” Penn zei. “De overeenkomst tussen de twee geeft aan dat dit mechanisme van klimaatopwarming en zuurstofverlies een primaire oorzaak van het uitsterven was.”we zijn nooit in staat geweest om zo’ n inzicht te krijgen in hoe en waarom verschillende stressoren verschillende delen van de wereldwijde oceaan beà nvloedden,” zei Sperling, een assistent-professor in geologische wetenschappen aan Stanford Earth. “Dit was echt spannend om te zien.,”
De nieuwe studie combineert de veranderende oceaanomstandigheden met de metabole behoeften van verschillende dieren bij verschillende temperaturen. De resultaten tonen aan dat de meest ernstige effecten van zuurstofgebrek zijn voor soorten die in de buurt van de Polen leven. “omdat de stofwisseling van tropische organismen al was aangepast aan redelijk warme, zuurstofarme omstandigheden, konden ze zich uit de tropen verplaatsen en dezelfde omstandigheden elders vinden,” zei Deutsch. “Maar als een organisme was aangepast voor een koude, zuurstofrijke omgeving, dan hielden die omstandigheden op te bestaan in de ondiepe oceanen.”