End-ordovícium kihalási esemény – okai, menete és következményei
End-ordovícium kihalási esemény: okai, kétlépcsős menete és következményei — éghajlatváltozás, óceáni anoxia és a tengeri élővilág pusztulása részletes áttekintésben.
End-ordovícium kihalási esemény — az Ordovícium végén (~445–443 millió évvel ezelőtt) bekövetkezett, kétlépcsős tengerszint- és éghajlatváltozással járó tömeges pusztulás — a Phanerozoikum egyik legnagyobb kihalása volt. Sok korszakos összefoglaló a legnagyobb kihalások között tartja számon: a tengeri élőlényekre gyakorolt hatása óriási volt, a fosszíliák tanúsága szerint a tengeri fajok és nemzetségek jelentős része tűnt el vagy csökkent drasztikusan. Az Ordovícium a kambriumot követte, majd a szilur következett. A szárazföldi élet ekkor még nagyon kezdetleges volt: elsősorban baktériumok és esetleg egyes egysejtű algák fordultak elő; a bioszféra döntően tengeri volt.
Időrendi lefolyás (kétlépcsős esemény)
A kihalás két külön hullámban zajlott le a Hirnantiánus szakasz során (az Ordovícium legvégén). Röviden:
- Első lépés: az éghajlat lehűlése, kiterjedt eljegesedés, a tengerszint gyors süllyedése és az élőhelyek beszűkülése. A hideg számos, különösen sekély parti élőhelyhez kötődő faj kihalását eredményezte.
- Második lépés: a klíma visszamelegedése és a gleccserek olvadása. A felmelegedés és a tenger cirkulációjának megváltozása miatt az anoxikus (oxigénszegény) vizek kiterjedése nőtt, így ismét nagy arányú kipusztulás következett be.
Az eseményeket megelőző időszakot melegedés és nagyobb mélytengeri anoxikus körülmények jellemezték: a mélyebb rétegekben kevés vagy egyáltalán nem volt oxigén, ezeken a területeken gyakran fekete palák rakódtak le, míg az oxigénnel telített kontinentális talapzatokon karbonátok képződtek. A Hirnantian időszak alatt a tengeráramlás és a hőmérséklet változásai döntő szerepet játszottak abban, hogy mely élőlények tudtak alkalmazkodni.
Okok és mechanizmusok
Az end-ordovícium kihalás okai összetettek és több tényező együttes hatására vezethetők vissza. A legfontosabb magyarázó elemek:
- Gondwana elhelyezkedése a sarkkör közelében és jégtakaró kialakulása: a déli szuperkontinens (Gondwana) délre sodródása és részleges ráborulása a déli sarki térségre jelentős eljegesedést idézett elő, ami gyors tengerszint-csökkenéssel és sekély parti élőhelyek elvesztésével járt.
- Szén-dioxid (CO2) koncentráció változása: a vulkanizmus, a kőzetemelkedés és az időjárás (kőzetek kimosódása) egyaránt befolyásolhatta a légköri CO2-szintet. A hegységemelkedés és a felületre kerülő újból kitettségek fokozott kémiai málláshoz (szilikátok weathering) vezethettek, ami a légköri CO2 eltávolításával hűtést indukált. Ugyanakkor különböző modellek szerint rövid időszakokra CO2-emelkedés is előfordulhatott.
- Óceáni cirkuláció és anoxia: a klíma- és tengerszint-változások megváltoztatták a tenger keveredését; az oxigénben szegény mélyvizek feltörése, illetve a tápanyagbeáramlás fokozódása eutrofizációhoz és széleskörű anoxiához vezetett, különösen a nyílt és mélyebb tengeri zónákban.
- Nutrienseken alapuló ökológiai hatások: az erózió növelte a szárazföldről a tápanyagok (például foszfor) beáramlását, ami alganépesség-robbanást és az azt követő bomlás során oxigénfogyást eredményezhetett.
- Vulkanizmus és egyéb exogén tényezők: vannak felvetések nagyobb vulkanikus események vagy ritkább kozmikus behatások szerepéről is, de ezek bizonyítása az end-ordovícium esetében kevésbé egyértelmű.
Földtani és kémiai bizonyítékok
A kihalás rekonstruálása többféle geológiai és izotópos bizonyítékon alapul:
- Helyi és globális tengerszint-csökkenést igazoló üledékes rétegek, valamint a glaciális (jégkori) üledékek nyomai: morénák, jégtörmelékes üledékek, jégcsiszolta kőzetfelszínek.
- Szénizotóp (δ13C) eltérések: a Hirnantian időszakban jelentős pozitív szénizotópos eltolódásokat mértek, amelyekre a szervesanyag-felhalmozódás és a CO2 ciklusának változásai adhatnak magyarázatot.
- Anoxikus környezetre utaló fekete pala rétegek és más geokémiai jelek (például vasformák, kénizotópok).
Kik és mi maradt életben — szelektivitás
A kihalás erősen szelektív volt: különösen a sekély, kontinentális talapzaton élő fajok sérültek, mivel a tengerszint visszahúzódása közvetlenül csökkentette az élőhelyeket. Több mint 100 gerinctelen család tűnt el, és a fosszilis anyagok alapján a nemzetségek közel fele megszűnt vagy drasztikusan megfogyatkozott. Tipikus sérült csoportok:
- brachiopodák és bryozoák megtizedelődtek;
- trilobiták, conodonták és a graptoliták sok családja kihalt vagy súlyosan lecsökkent (a graptoliták fontos korjelző fosszíliák voltak az Ordovíciumban);
- planktonok és más pelagikus csoportoknak is nagy részét elpusztította az anoxikus víz feltörése;
- a bentikus (tengerfenéki) és a nyílt tengeri közösségek (a benti és nyílt tengeri) egyaránt olyan körülményekkel szembesültek, amelyekhez nem tudtak alkalmazkodni.
Lehetséges földtani szereplők: Appalache-hegység
Egyes kutatások szerint az Appalache-hegység kialakulása és eróziója fontos tényező lehetett. A hegységemelkedés és a kiterjedt kopár felszín fokozta a kémiai mállást, ami a légköri CO2 kivonódásához vezethetett, ezáltal közrejátszott a globális lehűlésben. Ugyanakkor az erózió növelte a szárazföldi tápanyagbeáramlást is, ami eutrofizációt és lokális anoxiát okozhatott az óceánok bizonyos régióiban — tehát a folyamatok egyszerre több hatást is kiválthattak.
Következmények és az élet újjászerveződése
A kihalást követően a szilur időszakban lassú, de markáns faunaváltás zajlott le: sok kihaló csoportot új, alkalmazkodóbb törzsek és fajok váltottak fel. A tengerbiomok visszaépülése során új elhelyezkedések, új gerinctelen csoportok és korai gerincesek (például halak) fejlődtek ki. Hosszabb távon ez a válság hozzájárult a tengeri ökoszisztémák szerkezetének átalakulásához, és megnyitotta az utat új fejlődési vonalak számára a szilurban.
Összefoglalás
Az end-ordovícium kihalási esemény egy összetett, több tényező egyidejű hatására visszavezethető globális válság volt: a Gondwana déli elhelyezkedése és az ehhez kapcsolódó eljegesedés, a légköri CO2 változásai, az óceáni cirkuláció átalakulása és széleskörű anoxia egyaránt szerepet játszottak. A pusztulás különösen súlyosan érintette a sekély, kontinentális talapzati közösségeket, és nagy mértékben átalakította a késő-ordovícium–szilur biológiai világképet.
Kapcsolódó oldalak
- Kihalási események listája
Kérdések és válaszok
K: Mi az az end-ordovícium kihalási esemény?
V: Az end-rdovícium kihalási esemény a fanerozoikum eonjának harmadik legnagyobb kihalási eseménye. Az ordovícium időszakában következett be, amely a kambriumot követte, és amelyet a szilur követett.
K: Milyen típusú szervezeteket érintett ez a kihalási esemény?
V: A kihalási esemény által érintett élővilág szinte teljes egészében tengeri volt, a szárazföldön a baktériumokon és talán néhány egysejtű algán kívül nem voltak élőlények. Több mint 100 gerinctelen család halt ki ebben az eseményben, köztük a brachiopodák, a bryozoák, a trilobiták, a conodonták és a graptoliták.
K: Hogyan következett be ez a kihalás?
V: Ez a kihalás két lépésben következett be: először is a nagyon melegről nagyon hidegre változott az éghajlat, ami a tengerekben vízmozgást okozott, és az emelkedő anoxikus víz elpusztította a planktonok többségét; másodszor a felmelegedő óceán újra megolvadt gleccserek elolvadtak, és az anoxikus körülmények elérték a kontinentális talapzatokat, ami ismét elpusztította az állatvilágot.
K: Mi okozta ezeket az éghajlati változásokat?
V: Ezen éghajlati változások oka valószínűleg az Appalache-hegység emelkedése és eróziója volt, amely sok CO2-t juttatott a légkörbe, majd ismét kivette azt onnan.
K: Hány nemzetséget érintett ez a kihalási esemény?
V: Az összes nemzetség majdnem felét érintette ez a kihalási esemény.
K: Voltak szárazföldi élőlények, amelyekre hatással volt ez a tömeges kihalás?
V: Egyetlen szárazföldi élőlényt sem érintett, mivel abban az időben a baktériumokon és talán néhány egysejtű algán kívül nem voltak élőlények a szárazföldön.
K: Voltak-e bizonyítékok széles körű eljegesedésre ebben az időszakban? V: Igen, egyértelmű bizonyítékai voltak a széles körű eljegesedésnek a hideg szakaszban, amikor a hőmérséklet jelentősen csökkent.
Keres