A11e:Mcelwain 06 - Evrimi Anlamak

Gizem #2: Okyanuslardaki kitlesel yok oluşa ne yol açtı?

Yaşamın tarihi zaman zaman büyük ya da küçük yok oluşlardan etkilenmektedir. Anlatılan Triyasik-sonu yok oluşu gibi bunların bazıları, zamanının yaşayan organizmalarının büyük bir kısmını silip süpürmüş bazılarıysa daha yerel sonuçlar doğurmuştur. Orta-Jurada (yaklaşık 180 milyon yıl önce), okyanus sakinleri, zamanın yaşayan deniz türlerinin %33-53’ünü ortadan kaldıran yerel bir yok oluş olayına tanıklık etti.

Bu yok oluşun nedenlerini ortaya çıkarmak oldukça zorlu bir işti, ancak bazı önemli ipuçlarına sahiptik. Jeolojik kayıtlardan, bu yok oluşların gizemli bir siyah kaya tabakasının birikmesiyle aynı dönemlerde gerçekleştiğini biliyorduk. Bazen birkaç metre kalınlığında olan bu siyah tortulu şist, dünyanın her yerindeki çökeltilerde görülmekteydi. Bilim insanları bu tortulu şistin, dünya okyanuslarının oksijensiz kaldığı zaman oluştuğunu düşünüyor. Bu zaman boyunca, ölü deniz canlıları okyanus tabanında karbonca zengin bir tabaka oluşturdular ve bu da zaman içinde siyah bir tortu haline geldi. Çünkü bu okyanus oksijeninin tükenmesi olayı (ve benzeri pek çok olay) sıradışı yoğun volkanik faaliyetlerin zamanlarıyla bağlantı halinde gibi görünmektedir ve henüz bütün detaylarıyla incelenmemiş olmasına karşın pek çok bilim insanı, atmosferik veya iklimsel değişimlerin bu tür tükenme olaylarını tetikleyici bir rol oynadığı kuramına ulaşmaktadır. Fakat yanardağlar ve volkanik olaylar, orta-Jurada atmosferin içeriğini tam olarak nasıl değiştirmişlerdir? Jennifer araştırmaya koyuldu.

Daha fazla veri toplandıkça yeni ipuçları elde ediliyor

Bir kez daha Jennifer yok oluş ve oksijen tükenmesi olayları sırasında, öncesinde ve sonrasında toplanan yaprak fosillerine döndü. Yapraklardaki stomalar, atmosferde yüksek karbon dioksit düzeyi bulunmasını doğruluyordu (stoma yoğunluğu düşüktü) ancak aynı zamanda son derece beklenmedik bir olgu da sunuyorlardı. Yok oluştan hemen önce, fosil bitkilerin stoma yoğunluğunda ani bir yükseliş vardı ki bu, yok oluşun hemen öncesinde karbon dioksit düzeyinin düşük olduğu bir noktaya işaret ediyordu! Ancak yok oluş boyunca karbon dioksit düzeyleri oldukça yüksek seyretmişti. Bu da demekti ki karbon dioksit düzeyi birden bire farkedilir bir hızla yükselmiş olmalıydı. Yani kitlesel yok oluştan hemen önce yaşanan düşük karbon dioksit düzeyinden sadece 50,000 yıl sonraki yok oluş boyunca yaşanan yüksek düzeye.

Zanlıyı tanımlamak

Karbon dioksit düzeylerinde böylesi hızlı bir artışa ne yol açmış olabilirdi? Jennifer, bazı büyük çaplı tektonik çalkantıların sorumlu olabileceğini düşündü, ancak bu nasıl bir çalkantı olabilirdi? Bir önemli ipucu Antartika ve Güney Afrika’nın yerbiliminde yatıyordu. Bu bölgelerin her ikisinde de yerbilimciler, sıra sıra büyük erimiş-kayalık yataklar ve aralarına sıkışmış yanmış karbon birikimler buldular. Tarihleme teknikleri sayesinde bu kaya yataklarının, orta-Jura döneminde karbon dioksit düzeylerinin fırladığı dönemlerde oluştuğu saptandı. Bunu da ötesinde bu dönem, Gondwana’nın (yani kadim süper kıtanın) günümüzde bildiğimiz büyük kara kitlelerine (kıtalara) ayrılması dönemine rastlıyordu.

Resim içinde yer alan harita, Jura devri boyunca volkanik hareketlerin yaşandığı bölgeyi gösteriyor ve fotoğrafta Antartika’daki Achernar Dağı’nda bu erimiş kayanın (şu an soğumuş ve geniş koyu renkli bir bant halinde) o dönemde kömürlerin arasına sızdığının kanıtlarını görebiliriz.

Jennifer bu ipuçlarını bir araya toplayarak karbon dioksit düzeylerindeki hızlı artışı açıklayacak mantıklı bir hipotez haline getirdi. Gondwana bölündükçe, aşırı derecede sıcak (1000° C’nin üzerinde!) erimiş kayalardan oluşan bir selin dünyanın iç kısımlarından dışarı doğru sızmış olması olasıdır. Bu volkanik dış akıntı sera gazlarının salınmasına yol açmış olabilir; hatta daha da kötüsü: bu eriyiğin bir kısmı Karbonifer ve Permiyen dönemlerde birikmiş olan yeraltı kömür rezervlerine ulaşıp onları ateşe vermiş olabilir. Buysa, karbon dioksitin ve bir diğer önemli sera gazı olan metanın kısa zaman içinde, çok büyük miktarlarda salınmasına yol açacak kitlesel bir yeraltı yangınına yol açabilirdi. Tabii ki gelecekte yapılacak çalışmalar, bu kurama ilişkin daha fazla verinin toplanmasını sağlayacaktır ancak en azından başlangıç olarak o zamanlarki jeolojik hareketlere ilişkin bugünkü bilgilerimize uymaktadır.

Bazalt lavı akıntısının günümüzdeki örnekleri (solda) ve bir kömür ateşi (sağda, fotoğrafın alt kısmında ön tarafta birinin durduğuna dikkat edin).

Jennifer bu kömür ateşlerinin (ve onların tetiklemiş olabileceği soy tükenmelerinin) bugün insanların temel dayanağı fosil yakıtlarla farkedilir derecede benzerlik gösterdiğine dikkat çekiyor. "Bugün yaptığımız şeye çok benziyor. İnsanlar şu anda Karbonifer ve Permiyen çağda oluşmuş kömürleri yakıyorlar. Yani bugün yaptığımız, dolerit katmanın (eriyik kayaların kömür yığınları arasına sızmasıyla oluşan katman) Jura döneminde yaptığı ile tamamen eşdeğer bir şey. Milyonlarca yıl önce oluşmuş ve saklanmış karbonu hızla yakıyor ve bütün karbon döngüsünün dengesini bozuyorlar."

Achernar Dağı fotoğrafı Dr. Jennifer McElwain tarafından temin edilmiştir; Basalt lav fotoğrafı A.B.D Jeolojik Araştırmalar Dairesinin izniyle kullanılmış; kömür ateşi fotoğrafı UAF Jeolojik Enstitüsü’nden Anupma Prakash tarafından temin edilmiştir.