Sự kiện tuyệt chủng hàng loạt thời tiền sử đang bị lặp lại

Ngoài thảm họa toàn cầu giết chết hầu hết các loài khủng long, một số chuyên gia cho rằng hầu hết các cuộc tuyệt chủng hàng loạt trong lịch sử Trái đất đều xảy ra sau sự gia tăng của vi sinh vật trong sông và hồ.

Sau sự kiện tuyệt chủng kỷ Permi cách đây 252 triệu năm – sự kiện tuyệt chủng hàng loạt lớn nhất trong lịch sử Trái đất – dường như đã có một đợt bùng nổ vi khuẩn và tảo, kéo dài hàng trăm nghìn năm.

Theo hồ sơ địa chất ở Úc, tác động tàn phá của biến đổi khí hậu và nạn phá rừng do khí hậu gây ra trong sự kiện tuyệt chủng kỷ Permi rất có thể đã khiến một loại nước độc hại mọc lên ở lưu vực sông Sydney, một trong những hệ sinh thái nước ngọt lâu đời nhất trên thế giới.

Các tác giả nói rằng điều đó thật đáng lo ngại vì hoạt động của con người đang dẫn đến một sự kiện tuyệt chủng hàng loạt tương tự ngày nay.

Nhà địa chất Tracy Frank từ Đại học Connecticut

“Vì vậy, rất nhiều điểm tương đồng. Núi lửa là nguồn cung cấp CO₂ trong quá khứ, nhưng chúng ta biết rằng tỷ lệ CO₂ đầu vào được nhìn thấy vào thời điểm đó tương tự như tỷ lệ CO₂ chúng ta đang thấy ngày nay tăng lên do tác động của con người. ”

Tảo và vi khuẩn là những phần bình thường của môi trường nước ngọt lành mạnh, nhưng đôi khi chúng có thể phát triển ngoài tầm kiểm soát và làm cạn kiệt oxy trong nước, tạo ra ‘vùng chết’.

Điều này có xu hướng xảy ra với sự nóng lên toàn cầu, nạn phá rừng và chất dinh dưỡng trong đất đổ vào các đường nước, có thể nuôi vi sinh vật. Cả ba yếu tố này đều đang hoạt động ngày nay, đó là lý do tại sao chúng ta có thể thấy sự gia tăng các chất nở hoa độc hại.

Xem xét những gì đã xảy ra trong quá khứ, đó là một dấu hiệu đáng lo ngại.

Theo dữ liệu đất, hóa thạch và địa hóa từ lưu vực sông Sydney, các nhà nghiên cứu cho rằng sự lây lan của vi sinh vật sau sự kiện tuyệt chủng kỷ Permi “vừa là một triệu chứng của sự sụp đổ hệ sinh thái lục địa, vừa là nguyên nhân dẫn đến sự phục hồi chậm trễ của nó.”

Các vụ phun trào núi lửa ở kỷ Permi lần đầu tiên gây ra sự gia tăng nhanh chóng và bền vững về lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính. Điều này khiến nhiệt độ toàn cầu cao hơn và nạn phá rừng đột ngột do cháy rừng hoặc hạn hán.

Sau khi cây cối biến mất, không lâu sau cấu trúc của đất bắt đầu bị xói mòn, và chất dinh dưỡng của nó trôi vào các hệ sinh thái nước ngọt.

Trong hơn ba triệu năm, các khu rừng trên Trái đất đã phải vật lộn để phục hồi. Các tác giả viết: “Lưu vực Sydney thay vào đó rải rác với các hệ sinh thái đất thấp“ thường xuyên bị ngập bởi các vùng nước ngọt / lợ tù đọng, nơi chứa các quần thể tảo và vi khuẩn phát triển mạnh ”.

Đổi lại, những vùng chết dai dẳng này đã ngăn cản sự tái lập của các bể chứa carbon quan trọng, như vùng đất than bùn, và làm chậm quá trình phục hồi khí hậu và hệ sinh thái.

Các ghi chép thời gian sâu khác trên thế giới cũng cho thấy sự nở hoa của vi sinh vật là phổ biến sau các sự kiện tuyệt chủng do sự nóng lên. Ngoại lệ dường như là sự kiện tiểu hành tinh rất lớn đã gây ra sự tuyệt chủng hàng loạt của loài khủng long cách đây 66 triệu năm.

Sự cố lớn này khiến lượng lớn bụi và sol khí sunfat bốc lên trong khí quyển, nhưng so với hoạt động núi lửa, thiên thạch chỉ gây ra sự gia tăng khiêm tốn về carbon dioxide và nhiệt độ trong khí quyển chứ không phải là một sự gia tăng duy trì. Do đó, các vi sinh vật nước ngọt dường như chỉ trải qua một thời gian ngắn bùng nổ sau sự kiện tuyệt chủng.

Thật không may, điều đó rất khác với những gì xảy ra trong cuộc tuyệt chủng kỷ Permi và những gì đang xảy ra ngày nay.

Ví dụ, các nhà nghiên cứu lưu ý rằng “phạm vi phát triển nhiệt độ tối ưu” của những loài tảo có hại này trong môi trường nước ngọt là 20-32 ° C (68-89,6 ° F). Phạm vi đó phù hợp với nhiệt độ không khí bề mặt lục địa mùa hè ước tính cho khu vực trong kỷ Trias sớm. Phạm vi đó là những gì được dự báo cho nhiệt độ bề mặt không khí mùa hè lục địa ở vĩ độ trung bình vào năm 2100.

Các nhà khoa học đang nhận thấy những điểm tương đồng khác, bao gồm sự gia tăng cháy rừng và sự mất ổn định sau đó của đất.

Nhà địa chất Chris Fielding, cũng từ Đại học Connecticut, cho biết: “Điểm song song lớn khác là sự gia tăng nhiệt độ vào cuối kỷ Permi đồng thời với sự gia tăng lớn của các vụ cháy rừng”.

“Một trong những thứ đã phá hủy toàn bộ hệ sinh thái là lửa, và chúng ta đang thấy điều đó ngay bây giờ ở những nơi như California. Người ta tự hỏi hậu quả lâu dài của những sự kiện như vậy là gì khi chúng ngày càng lan rộng.”

Tin tốt là lần này nhiều thay đổi nằm trong tầm kiểm soát của chúng tôi. Tin xấu là bất cứ điều gì xảy ra tiếp theo đều là lỗi của chúng ta.

“Sự kiện tuyệt chủng hàng loạt cuối kỷ Permi mất bốn triệu năm để phục hồi,” Fielding nói. “Thật đáng sợ.”

Nghiên cứu được xuất bản trong Nature Communications.