수성은 지구에서 가장 큰 멸종 사건을 자세히 설명하는 데 도움이 됩니다.

최신 페름기 대멸종(LPME)은 지금까지 지구 역사상 가장 큰 멸종으로 지구 생명체의 80~90%를 죽였지만 무엇이 기후의 극적인 변화를 초래했는지에 대한 결정적인 증거를 찾는 것은 전문가들을 피하고 있었습니다.

UConn 지구과학부 연구원 교수 및 학과장 Tracy Frank와 Christopher Fielding 교수를 포함한 국제 과학자 팀은 결국 퇴적물이 된 시베리아 화산의 수은에 초점을 맞춰 LPME의 사건이 어떻게 전개되었는지 원인을 이해하기 위해 노력하고 있습니다. 호주와 남아프리카에서. 이 연구는 네이처 커뮤니케이션즈.

LPME는 2억 5천만 년 전에 발생했지만 오늘날 발생하는 주요 기후 변화와 유사점이 있다고 Frank는 설명합니다.

“미래에 지구에서 일어날 수 있는 일을 이해하는 것과 관련이 있습니다. 기후 변화의 주요 원인은 멸종 당시 대기 중으로 대량의 이산화탄소 주입과 관련이 있으며 이로 인해 급속한 온난화가 발생했습니다.”

LPME의 경우, 사건과 관련된 급속한 온난화가 STLIP(Siberian Traps Large Igneous Province)라고 불리는 거대한 용암 퇴적물에서 발생하는 대규모 화산 활동과 관련이 있다는 것이 널리 받아들여지고 있다고 Frank는 말합니다. 부족하다.

화산은 지질 기록에 유용한 단서를 남깁니다. 용암이 분출되면서 CO와 같은 엄청난 양의 가스도 방출되었습니다.₂ 대기 중으로 방출되어 전 세계에 퇴적된 미립자 및 중금속과 함께 메탄.

“그러나 그런 것을 멸종 사건과 직접적으로 연관시키는 것은 어렵습니다.”라고 Frank는 말합니다. “지질학자로서 우리는 원인을 절대적으로 지적할 수 있도록 일종의 서명, 즉 스모킹 건을 찾고 있습니다.”

이 경우 연구원들이 집중한 스모킹 건은 화산 폭발과 관련된 중금속 중 하나인 수은이었습니다. 트릭은 해당 레코드가 여전히 존재하는 영역을 찾는 것입니다.

Frank는 퇴적물이 빠르게 묻혀 보호되기 때문에 거의 테이프 레코더처럼 작동하는 해양 환경의 퇴적물에 포함된 지구의 역사에 대한 지속적인 기록이 있다고 설명합니다. 이 퇴적물은 멸종과 그것이 바다에서 어떻게 전개되었는지에 대한 풍부한 데이터를 산출합니다. 육지에서는 이 시기의 기록이 잘 보존된 것을 찾기가 더 어렵다.

이를 설명하기 위해 Frank는 코네티컷을 예로 사용합니다. 코네티컷 주는 약 23,000년 전의 빙하 퇴적물을 덮고 있는 지표면 또는 그 근처에 4억~5억년 된 변성암이 풍부합니다.

Frank는 “여기 기록에는 큰 차이가 있습니다. 지상파 기록을 보존하려면 운이 좋아야 합니다. 그래서 지상 기록이 적기 때문에 잘 연구되지 않는 것입니다.”라고 Frank는 말합니다.

전 세계의 모든 지형이 지질 기록에 큰 차이가 있는 것은 아니며 LPME에 대한 이전 연구는 주로 북반구에서 발견된 사이트에 초점을 맞췄습니다. 그러나 호주 동부의 Sydney Basin과 남아프리카의 Karoo Basin은 남반구의 두 지역으로 우연한 사건에 대한 훌륭한 기록을 가지고 있으며 Frank와 Fielding이 이전에 연구한 지역입니다. 동료이자 공동 저자인 China University of Geosciences의 지질 과정 및 광물 자원에 대한 국가 핵심 연구소의 Jun Shen은 샘플을 위해 Frank, Fielding 및 기타 공동 저자에게 연락하고 연결했습니다. 수은 동위 원소.

Shen은 샘플에서 수은 동위원소를 분석할 수 있었고 모든 데이터를 하나로 묶을 수 있었다고 Frank는 말합니다.

“화산에서 배출된 수은은 멸종 지평선에 축적된 수은의 매우 특정한 동위원소 구성을 가지고 있는 것으로 밝혀졌습니다. 이러한 퇴적물의 나이를 알면 멸종 시기를 시베리아의 대규모 폭발과 더 확실하게 연결할 수 있습니다. 무엇 이 논문에서 다른 점은 우리가 처음으로 남반구 고위도 지역의 샘플에서 수은뿐만 아니라 수은의 동위원소 구성을 조사했다는 것입니다.”

이 결정적인 시기는 과학자들이 다듬기 위해 노력해 온 것이지만 Fielding이 지적한 것처럼 우리가 더 많이 배울수록 더 복잡해집니다.

“출발점으로 지질학자들은 방사성 동위원소 연대 측정법을 통해 높은 정확도로 주요 멸종 사건의 시기를 2억 5,190만 년으로 정확히 지적했습니다. 연구원들은 그것이 해양 환경에서 주요 멸종 사건이 일어난 때라는 것을 알고 있으며 단지 지구 멸종 사건이 동시에 일어났다고 가정했다.”

Frank와 Fielding의 이전 연구에서 그들은 육지에서의 멸종 사건이 200-600,000년 더 일찍 일어났다는 것을 발견했습니다.

“그것은 그 사건 자체가 순간적으로 일어난 하나의 큰 재난이 아니라는 것을 암시합니다. 그것은 지구상에서 단지 하나의 아주 나쁜 날이 아니었습니다. 말하자면, 구축하는 데 시간이 걸렸고 이것은 새로운 결과에 잘 반영됩니다 그것은 화산 활동이 근본 원인임을 암시합니다.”라고 Fielding은 말합니다. “그것은 육지에서 일어난 생물 위기의 첫 번째 영향일 뿐이고, 일찍 일어났습니다. 바다로 전파되는 데 시간이 걸렸습니다. 2억 5,190만 년 전의 사건은 악화된 해양 환경 조건의 주요 티핑 포인트였습니다. 시간이 지나면.”

사건을 역추적하는 것은 퇴적학, 지구화학, 고생물학, 지구연대학 등 다양한 방법을 전문으로 하는 다양한 지질학자들의 지식에 의존한다고 프랭크는 말합니다.

“이러한 유형의 작업에는 많은 협력이 필요합니다. 모든 것은 우리 그룹이 호주로 가서 문제의 시간 간격을 보존하는 층서 섹션을 연구했을 때 현장 작업으로 시작되었습니다. 요점은 우리가 이제 화학 물질을 가지고 있다는 것입니다. 수은 동위원소 서명 형태의 서명으로 시베리아 트랩 화산 활동으로 인해 육지에서 발생한 일에 대한 기록을 제공하는 이 지상 섹션의 멸종 지평을 결정적으로 연결합니다.”

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/01/230127131139.htm