Az óceán mélyéből felbugyogó hidrogén-szulfid okozhatta a Föld történetében 250 millió évvel ezelőtt a fajok legnagyobb kipusztulását.

Egy új modell leírja, hogyan szaporodhatott fel 250 millió évvel ezelőtt hirtelen a tengeri mikrobák által termelt hidrogén-szulfid gáz a légkörben, megmérgezve a szárazföldi állatokat. Ugyanez az esemény tönkretette a bolygót védő ózonpajzsot, és így sok szárazföldi és tengeri növényt ölt meg.

A kutatók régóta vitáznak annak az ökológiai katasztrófának az okáról, ami a Perm korszak végén a tengeri fajok 95, a szárazföldi fajok 70%-át kipusztította. A kutatók lehetséges okként javasoltak meteor becsapódásokat, globális felmelegedést hatalmas vulkáni kitörések miatt, és változást az óceán kémiájában.

A Geology májusi számában Lee Kump a Pennsylvania Állami Egyetemről és kollégái úgy érvelnek, hogy a Perm-végi eseményt mérsékelt kipusztulásból a hidrogén-szulfid gázt kieresztő óceán változtathatta tömegesre.

A légköri és óceáni viszonyok becsült értékeit használva a tudósok matematikailag modellezték a hidrogén-szulfid viselkedését a Föld múltjának alacsony oxigéntartalmú időszakai alatt, mint amilyen a Perm. Ahogy a légkör összetétele idővel változik, a mélytengerek régiói időszakosan elveszítik teljes oldott oxigénkészletüket, mondja Alexander Pavlov társszerző Boulderből, a Coloradói Egyetemről. Ez a körülmény lehetővé teszi, hogy elszaporodjanak az oxigén nélkül élő baktériumok, és hidrogén-szulfid gázt termeljenek.

Ez a szulfid általában veszélytelen szulfát sóvá alakul, amikor az oldott gáz oxigénnel találkozva felszaporodik egy chemocline nevű vízalatti határzónában. Ha azonban elég hidrogén-szulfid gyűlik össze egy oxigénmentes, vagy anoxiás zónában, a gáz hirtelen felemelkedhet, és belebugyoghat a légkörbe, mondja Kump.

Pavlov szerint, bár a légkör oxidáló gázai először ártalmatlanná tennék a mérgező gázt, a hidrogén-szulfid felemésztené az összes, az átalakítására rendelkezésre álló légköri gázt. Azután a hidrogén-szulfid koncentrációja csupán pár száz év alatt az egekbe szökne, mondja.

Továbbá a modell azt sugallja, hogy a gáz tönkreteszi a magasabb légkörben lévő ózon molekulákat. Az ózon akadályozza meg, hogy a Nap ultraibolya sugarai elérjék a Földet. Ennek a védelemnek az eltűnése kipusztíthatott olyan sérülékeny fajokat, főleg növényeket, amik túlélték a mérgező robbanást.

Paul Wingall az angliai Leedsi Egyetemről azt mondja, hogy a legtöbb korábbi elmélet, ami a permi kipusztulást az óceán vagy a légkör kémiájában beállt változásnak tulajdonítja, csak a széleskörű tengeri kipusztulást tudja könnyen megmagyarázni. Mint mondja, míg a széleskörű óceáni anoxia magyarázat lehet a tengeri kihalásra, az új elmélet „szép pusztulási mechanizmust ír le a szárazföldi életre nézve”.

Kump szerint a Perm alatt valószínű vulkáni eredetű globális felmelegedés játszott szerepet az óceáni anoxia létrehozásában. A melegebb vízban burjánzanak az oxigénfogyasztó mikroorganizmusok, és kevesebb oxigén oldódik.

Pavlov szerint a mai globális felmelegedés ellenére a víz áramlási mintázatai és a bőségben lévő légköri oxigén miatt az óceán bőséges utánpótlást kap ebből a gázból, ezért a hidrogén-szulfid ártalmas kiszabadulásai nem valószínűek. [A fordító megjegyzése: azóta több száz oxigénhiányos, nagy kiterjedésű, úgynevezett halott zónát találtak a világ óceánjainak számos pontján.]

Kump azt gyanítja, hogy még a permi kihalás alatt is korlátozottak voltak a hidrogén-szulfid bugyogások. A hidrogén-szulfid kiszabadulások okozta új kihalási mechanizmus lehetett az akadálya annak is, hogy az élet megtegye az evolúciós ugrást a szárazföldre a 0,8-1,8 milliárd évvel ezelőtti proterozoikus időszak alatt.

(Naila Moreira, Science News, 2005. május 28.)