Mega El Niños heeft mogelijk een rol gespeeld bij het massale uitsterven van het Perm

De grote uitsterving aan het einde van de Perm-periode, 250 miljoen jaar geleden, kan zijn versterkt door El Niño-gebeurtenissen die veel sterker en langduriger waren dan welke gebeurtenis dan ook vandaag de dag.

Deze mega-El Niños veroorzaakten wilde klimaatveranderingen waarbij bossen en veel landdieren omkwamen, zegt Alexander Farnsworth van de Universiteit van Bristol in Groot-Brittannië.

Ze brachten ook feedbackprocessen op gang die ertoe hebben bijgedragen dat deze massale uitsterving zo erg werd als ze was, zegt hij. “Er zijn negatieve effecten van dit soort El Niño-gebeurtenissen die steeds sterker worden en langer aanhouden.”

Ongeveer 90 procent van alle soorten die toen nog leefden, zijn mogelijk uitgestorven tijdens het uitsterven van het eind-Perm, waardoor dit de ergste massa-uitsterving ooit is. Er wordt algemeen aangenomen dat dit werd veroorzaakt door enorme vulkaanuitbarstingen in het huidige Siberië.

Bij deze uitbarstingen kwamen enorme hoeveelheden kooldioxide vrij – waarschijnlijk door het verwarmen van rotsen vol gefossiliseerde koolstof – wat leidde tot een extreme opwarming van de aarde. De oceaan stagneerde en kreeg weinig zuurstof, waardoor zeedieren omkwamen.

Maar dit verklaart niet alles. Met name terrestrische soorten begonnen tienduizenden jaren eerder te verdwijnen dan die in de zee.

Er zijn veel ideeën naar voren gebracht om dit te verklaren, van vulkanische winters tot het verlies van de ozonlaag. Het idee dat er sprake zou kunnen zijn van extreme El Niños kwam voort uit onderzoek naar de oceaantemperaturen in het verleden, gebaseerd op zuurstofisotypen in fossielen, onder leiding van Yadong Sun van de China University of Geosciences in Wuhan.

Nu hebben Farnsworth en zijn collega’s computermodellen gebruikt om te onderzoeken wat er aan het einde van het Perm zou kunnen zijn gebeurd, wat de bevindingen van Sun zou kunnen verklaren.

Tegenwoordig treedt El Niño op wanneer warm water in de westelijke Stille Oceaan zich oostwaarts over het oceaanoppervlak verspreidt. Hierdoor ontstaat een gebied met abnormaal warm water dat de atmosfeer verwarmt en het weer over de hele planeet beïnvloedt.

Voordat het uitsterven van het Perm begon, zo ontdekten de onderzoekers, waren El Niños waarschijnlijk van vergelijkbare intensiteit en duur als die van vandaag. Dat wil zeggen, het abnormaal warme water was ongeveer 0,5 ° C (0,9 ° F) warmer dan gemiddeld en de gebeurtenissen duurden enkele maanden.

Deze gebeurtenissen vonden echter plaats in een uitgestrekte oceaan genaamd Panthalassa, die op de evenaar 30 procent breder was dan de Stille Oceaan nu is. Dit betekent dat het gebied met abnormaal warm water tijdens El Niños veel groter was dan vandaag de dag, en daarom een ​​grotere planetaire impact had.

Naarmate de CO2-niveaus aan het einde van het Perm stegen, werden deze El Niño-evenementen sterker en duurden ze langer, zo blijkt uit de modellen van het team. Ze veroorzaakten extreme weersveranderingen op land dat bossen vernietigde, waardoor de CO2 niet meer werd opgenomen en weer vrijkwam, wat leidde tot nog meer opwarming en nog extremere El Niños.

In de zee zouden de temperatuurschommelingen minder ernstig zijn en kunnen zeedieren gemakkelijker migreren om ze te vermijden. Dit verklaart waarom het uitsterven van de zee later plaatsvond, toen de opwarming van de aarde intenser werd. “De dodelijke extreme opwarming van de aarde die het uitsterven van de zee veroorzaakte, was erger omdat die El Niños de koolstofopslag wegspoelden”, zegt Farnsworth.

Op het hoogtepunt van het uitsterven bedroeg de temperatuurafwijking tijdens El Niños maximaal 4°C, waarbij elke gebeurtenis meer dan tien jaar duurde, zegt hij.

Het is niet duidelijk of iets soortgelijks in de toekomst zal gebeuren. Computermodellen variëren in hun voorspellingen over hoe El Niños zal veranderen naarmate de planeet warmer wordt, zegt Farnsworth. Maar ze hebben al een grotere impact omdat ze plaatsvinden in een warmere wereld.

“De El Niño die we zojuist hadden geholpen, zorgde overal voor recordtemperaturen en leidde tot een enorme hoeveelheid bosbranden”, zegt hij. “En wat mij het meest zorgen baart, zijn de voorzichtige tekenen tijdens het uitsterven van El Niño in het Amazonegebied.”

Uit het onderzoek blijkt dat El Niño-gebeurtenissen onder specifieke klimaatomstandigheden tot uitsterving kunnen leiden, zegt Pedro DiNezio van de Universiteit van Colorado, Boulder. Maar deze mega-El Niños konden vandaag niet plaatsvinden omdat de Stille Oceaan kleiner is dan Panthalassa, zeggen ze.

“Deze resultaten zijn erg spannend voor het begrijpen van het verleden, niet zozeer de nabije toekomst. Om te kunnen beantwoorden wat El Niño gaat doen, moeten we naar intervallen in het verleden kijken met vergelijkbare continentale configuraties als vandaag de dag”, zegt DiNezio.

‘Ik vind het een overtuigend onderzoek’, zegt Phil Jardine van de Universiteit van Münster in Duitsland, die het eerste directe bewijs vond voor ozonverlies tijdens het uitsterven van het Perm.

“Ik denk niet dat deze en andere oorzaken van uitsterven, waaronder de aantasting van de ozonlaag, elkaar uitsluiten”, zegt hij. ‘Het dodelijke aan de massale uitsterving aan het einde van het Perm lijkt te zijn dat veel dingen tegelijk gebeurden en op elkaar inwerkten terwijl ze door het aardsysteem stroomden.