Yaklaşık 252 milyon yıl önce, Dünya üzerindeki yaşamın neredeyse tamamı ortadan kayboldu. Permiyen-Triyas kitlesel yok oluşu olarak bilinen – veya halk arasında 'Büyük Yok Oluş' diye anılan – bu olay, gezegenimizin son 539 milyon yıllık tarihindeki en yıkıcı beş kitlesel yok oluş olayından biriydi.
Deniz türlerinin %94'ü ve karasal omurgalı familyalarının %70'i yok oldu. Bugün olduğu gibi gezegenin sıcaklığını düzenlemeye yardımcı olan önemli karbon yatakları görevi gören tropikal ormanlar da büyük kayıplar yaşadı.
Bilim insanları uzun zamandır bu olayın, sera gazlarındaki ani bir artışın neden olduğu yoğun ve hızlı bir küresel ısınmayla tetiklendiği konusunda hemfikirdi. Ancak asıl gizem, bu aşırı sıcak koşulların neden milyonlarca yıl sürdüğüydü.
Yakın zamanda yayımlanan yeni bir araştırma, bu soruya yanıt veriyor. Çalışma, tropikal ormanların yok olmasının Dünya'yı bir sera durumuna kilitlediğini ortaya koyuyor. Bu da, gezegenimizin iklimi belirli 'eşik noktalarını' aştığında gerçekten felaketle sonuçlanan ekolojik çöküşlerin yaşanabileceği yönündeki bilim insanlarının şüphelerini doğruluyor.
Dev Bir Volkanik Patlama
Permiyen-Triyas kitlesel yok oluş olayının tetikleyicisi, günümüz Sibirya'sında 'Sibirya Tuzakları' olarak adlandırılan devasa miktarda erimiş kayanın püskürmesiydi. Bu erimiş kaya, organik madde açısından zengin bir tortul havzada yüzeye çıktı.
Erimiş kaya, çevresindeki kayaları eritecek kadar sıcaktı ve bu durum, 50.000 yıl kadar kısa, ancak muhtemelen 500.000 yıl kadar uzun bir süre boyunca Dünya atmosferine muazzam miktarda karbondioksit saldı. Atmosferdeki karbondioksitteki bu hızlı artış ve bunun sonucunda meydana gelen sıcaklık artışının, o zamanki yaşamın çoğu için birincil yok edici mekanizma olduğu düşünülüyor.
Karasal yüzey sıcaklıklarının 6°C ila 10°C kadar arttığı tahmin ediliyor ki bu, birçok yaşam formunun evrimleşip uyum sağlaması için çok hızlı bir değişimdi. Benzer diğer volkanik olaylarda, iklim sistemi genellikle 100.000 ila bir milyon yıl içinde önceki durumuna geri döner. Ancak ekvatoral ortalama yüzey sıcaklıklarının 34°C'nin üzerine çıktığı (günümüz ekvator ortalama sıcaklığından yaklaşık 8°C daha sıcak) bu 'süper sera' koşulları, yaklaşık beş milyon yıl sürdü. Araştırmacılar, çalışmalarında bu durumun nedenini aramışlardı.
Ormanlar Yok Oldu
Araştırmacılar, kurak, tropikal, subtropikal, ılıman ve çalılık gibi geniş bir yelpazedeki kara bitki biyomlarının fosil kayıtlarını inceledi. Kitlesel yok oluş olayından hemen öncesinden, yaklaşık sekiz milyon yıl sonrasına kadar biyomların nasıl değiştiğini analiz ettiler.
Hipotezleri, Dünya'nın çok hızlı ısındığı, bunun da düşük ve orta enlemlerdeki bitki örtüsünün, özellikle de yağmur ormanlarının yok olmasına yol açtığı yönündeydi. Sonuç olarak, volkanik patlamaların hemen ardından organik karbon döngüsünün verimliliği büyük ölçüde azaldı.
Bitkiler, yerinden kalkıp hareket edemedikleri için, değişen koşullardan çok güçlü bir şekilde etkilendi. Olaydan önce, ekvator çevresinde birçok turba bataklığı ve tropikal ve subtropikal ormanlar bulunuyordu ve bunlar karbonu emiyordu. Ancak, olaydan sonra yapılan saha çalışmaları, kayıtlardan ve veri tabanlarından elde edilen bitki fosillerini yeniden oluşturduklarında, bu biyomların tropikal kıtalardan tamamen silindiğini gördüler. Bu durum, jeolojik kayıtlarda milyonlarca yıl süren bir 'kömür boşluğuna' yol açtı.
Bu ormanların yerini, sadece iki ila 20 santimetre yüksekliğindeki küçük likopodlar aldı. Daha büyük bitkilerin enklavları, sıcaklığın biraz daha serin olduğu kutuplara yakın, kıyı ve hafif dağlık bölgelerde kaldı. Yaklaşık beş milyon yıl sonra büyük ölçüde Dünya'yı yeniden kolonize ettiler. Ancak bu bitki türleri de organik karbon döngüsünde karbonu tutma konusunda daha az verimliydi. Bu durum, günümüzde tüm yağmur ormanlarının, örneğin Avustralya'nın iç kesimlerinde görmeyi bekleyebileceğimiz çalı ve dikenli ot florasıyla değiştirilmesinin olası etkilerini düşünmekle bir bakıma benzer.
Sonunda, Ormanlar Geri Döndü
Günümüzden elde edilen kanıtları kullanarak, bitkilerin atmosferik karbondioksiti alıp farklı biyomların organik maddesi olarak depolama hızını (veya 'net birincil üretkenliğini') fosil kayıtlarında önerildiği gibi tahmin ettiler. Ardından, yeni geliştirilmiş bir karbon döngüsü modelini kullanarak hipotezlerini sayısal olarak test ettiler. Model sonuçlarını analiz ettiklerinde, Sibirya Tuzakları'ndan kaynaklanan başlangıçtaki sıcaklık artışının, net birincil üretkenlikteki azalma nedeniyle olaydan sonra beş ila altı milyon yıl boyunca devam ettiğini buldular.
Ancak bitkiler kendilerini yeniden kurmaya ve organik karbon döngüsü yeniden başlamaya başladığında Dünya yavaş yavaş süper sera koşullarından çıkmaya başladı.
İklim Dengesi Nasıl Sağlanır?
Jeolojik kayıtlardaki geçmiş iklim değişiklikleriyle günümüzde yaşadığımız değişimi doğrudan karşılaştırmak her zaman zordur. Bunun nedeni, geçmiş değişikliklerin boyutunun genellikle on binlerce ila yüz binlerce yıl boyunca ölçülürken, günümüzde onlarca ila yüzlerce yıl içinde değişim yaşamamızdır.
Ancak çalışmanın temel çıkarımı şudur: Dünya'daki yaşam, dayanıklı olsa da, biyotik manzarada köklü değişiklikler olmadan kısa zaman ölçeklerinde devasa değişikliklere yanıt veremez. Permiyen-Triyas kitlesel yok oluşu örneğinde, bitkiler 1.000 ila 10.000 yıl gibi hızlı bir zaman ölçeğinde yanıt veremediler. Bu durum, büyük bir yok oluş olayına yol açtı.
Genel olarak, sonuçlar, tropikal ve subtropikal bitki biyomlarının ve ortamlarının bir iklim dengesini korumak için ne kadar önemli olduğunu vurguluyor. Buna karşılık, bu biyomların kaybının ek iklim ısınmasına nasıl katkıda bulunabileceğini ve yıkıcı bir iklim eşik noktası olarak hizmet edebileceğini gösteriyor.
