Mass Extinction Event 2 Billion Years Ago Killed 99% of Life on Earth, Study Finds

Some two billion years ago, a significant decline of once-abundant oxygen killed as much as 99 percent of all life on Earth in a mass extinction event larger than the one responsible for the dinosaur die-off.
Publishing their work in Proceedings of the National Academy of Sciences, a team of researchers describe the catalyst of the Great Oxidation Event (GOE) that occurred between 2.05 and 2.4 billion years ago. In the years leading up to the GOE, oxygen levels in the Earth’s atmosphere had increased significantly, resulting in the multiplication of ancient minuscule microorganisms. Suddenly, oxygen levels plummeted in what soon became one of the „most transformative events in all of Earth’s history,” shifting from „feast” to „famine” conditions that followed in the next 1 billion years, paving the way for complex life as we know it today.
„We were very surprised,” co-author Peter Crockford, a postdoctoral researcher at the Weizmann Institute of Science and Princeton University told Newsweek. „We didn’t expect to see such a large signal, nor did we expect to find it in this specific type of sample.
„Over the 100 to 200 million years before this die-off event there was a large amount of life on the planet, but after this event a huge portion died off,” said Crockford. „However, instead of recovering like more recent mass extinctions, the amount of life on the planet or size of the biosphere stayed small for the following billion years of Earth’s history—about two billion to one billion years ago.”
But how or why that shift occurred has long been contested — until now.
 Malcolm Hodgskiss
Scientists turned to barite, a sulfate mineral found in the Belcher Islands in Canada’s Hudson Bay that shows the geological record of oxygen in the atmosphere. An analysis of isotope geochemistry found negative values that occurred shortly after the GEO, implying a collapse in primary productivity that triggered a shift in the availability of nutrients like phosphorus. Altogether, this caused an enormous drop in life perhaps due to a decrease in oxygen levels.
„The fact that this geochemical signature was preserved was very surprising,” said study co-author Malcolm Hodgskiss. „What was especially unusual about these barites is that they clearly had a complex history.”
The increase of life in correlation with atmospheric oxygen confirms a theory known as „oxygen overshoot” whereby photosynthesis from ancient microorganisms and the natural weathering processes of rocks resulted in an increase of oxygen in the atmosphere. Oxygen-emitting organisms eventually exhausted their nutrient supply in the ocean, resulting in declining populations in a world much different than how we know it today, where a stable atmosphere balances oxygen production with consumption.
The findings shed light into ancient processes that eventually resulted in Earth as we know it today. By further studying how Earth behaves throughout time, scientists say they can better understand how atmospheres operate on planets outside of our solar system, specifically the interlink between the biosphere (where organisms live) and how that relates to levels of oxygen and carbon dioxide in the atmosphere.
„Some of these oxygen estimates likely require too many microorganisms living in the ocean in Earth’s past,” said Crockford. „So, we can now start to narrow in on what the composition of the atmosphere could have been through this biological angle.”

Acum două miliarde de ani, un declin semnificativ al oxigenului, odată abundent, a ucis până la 99% din viața de pe Pământ într-un eveniment de extincție în masă mai mare decât cel responsabil pentru moartea dinozaurilor.

În lucrarea lor Proceedings of the National Academy of Sciences, o echipă de cercetători descrie catalizatorul Marelui Eveniment de Oxidare (GOE), care a avut loc între 2.05 și 2.4 miliarde de ani în urmă. În anii care au dus la GOE, nivelurile de oxigen din atmosfera Pământului au crescut semnificativ, ducând la multiplicarea microorganismelor antice. Dintr-o dată, nivelul de oxigen a scăzut în ceea ce în curând a devenit unul dintre cele mai devastatoare evenimente din toată istoria Pământului, trecerea de la ospăț la foamete, condiții care au urmat în următorul miliard de ani, deschizând calea pentru viața complexă așa o știm astăzi.
„Am fost foarte surprinși,” spune co-autorul Peter Crockford, un cercetător postdoctoral la Weizmann Institute of Science și Princeton University a declarat Newsweek. „Nu ne așteptam să vedem un semnal atât de mare și nici nu ne așteptam să-l găsim în acest tip specific de probă.
„Cu peste 100 la 200 de milioane de ani înainte de acest eveniment die-off a existat o abundenșă a vieții pe planetă, dar după acest eveniment cea mai mare parte a murit.” a spus Crockford. „Dar, în loc să se refacă ca în cazul unor extincții în masă mai recente,  viața de pe planetă, sau dimensiunea biosferei, a rămas la niveluri mici pentru următoarele miliarde de ani din istoria Pământului-aproximativ două miliarde de ani.”
Dar cum, sau de ce, s-a produs această schimbare, a fost o întrebare spinoasă.

Oamenii de știință și-au îndreptat atenția către barit, un mineral sulfat găsit în Insulele Belcher din Golful Hudson din Canada, care arată înregistrarea geologică a oxigenului din atmosferă. O analiză a geochimiei izotopilor a găsit valori negative care au apărut la scurt timp după OUG, ceea ce implică o prăbușire a productivității primare care a declanșat o schimbare a disponibilității de nutrienți precum fosforul. În total, acest lucru a provocat o scădere enormă a vieții, probabil datorită scăderii nivelului de oxigen.
„Faptul că această semnătură geochimică a fost păstrată a fost foarte surprinzător”, a declarat co-autorul studiului Malcolm Hodgskiss. „Ceea ce a fost deosebit de neobișnuit în legătură cu acești bariți este faptul că au avut clar o istorie complexă”.
Creșterea vieții în corelație cu oxigenul atmosferic confirmă o teorie cunoscută sub denumirea de „depășirea oxigenului” prin care fotosinteza din microorganisme antice și procesele de intemperii naturale ale rocilor au dus la o creștere a oxigenului în atmosferă. Organismele emițătoare de oxigen au epuizat în cele din urmă aprovizionarea cu nutrienți în ocean, ceea ce a dus la scăderea populației într-o lume mult diferită de cum o cunoaștem astăzi, unde o atmosferă stabilă echilibrează producția de oxigen cu consumul.
Descoperirile aruncă lumină în procesele antice care au dus la final pe Pământ așa cum îl știm astăzi. Studiind în continuare cum se comportă Pământul de-a lungul timpului, oamenii de știință spun că pot înțelege mai bine modul în care atmosfera operează pe planetele din afara sistemului nostru solar, în special legătura dintre biosferă (unde trăiesc organismele) și modul în care aceasta se raportează la nivelurile de oxigen și dioxid de carbon din atmosfera.
„Unele dintre aceste estimări de oxigen necesitau probabil prea multe microorganisme care trăiesc în ocean în trecutul Pământului”, a spus Crockford. „Deci, putem începe acum să ne imaginăm care ar fi  putut fi compoziția atmosferei prin acestă perspectivă biologică.”

Avatarul lui Necunoscut

Publicat de Mihail

Fiind geamăn cu ascendant în săgetător sunt un extrovertit spre coleric de o curiozitate excesivă, perfecționist păgubos, împrăștiat, superficial, agnostic... și nimic din ce-i omenesc nu mi-e străin. Being a Twin with ascendant in Sagittarius I am an extrovert up the choleric, of an excessive curiosity, a to the bitter end perfectionist, scattered, superficial, agnostic... and nothing that is human is foreign to me.

Lasă un comentariu