Koncept smrtonosnog masovnog izumiranja koji izaziva uništenje zemaljskih ekosistema pre milionima godina je nešto što je decenijama fasciniralo javnost i naučnike.
Revolucionarna publikacija Džeka Sepkoskog i Dejvida Raupa iz 1982. godine identifikovala je događaje izumiranja „Velikih pet“ kroz geološku istoriju planete, koji su definisani kao krajnji ordovik (pre ~444–445 miliona godina, ma), kasni devon (~359– 372 Ma), krajnji perm (~252 Ma), kraj trijasa (~201 Ma) i kraj krede (~66 Ma). Krajnji permski događaj se smatra najvećom od ovih biotičkih kriza.
Tokom ove katastrofe, procenjuje se da je ~81% svih morskih vrsta i ~70% kopnenih vrsta kičmenjaka izumrlo. Ali događaj nije uticao samo na životinje, jer su kopnene biljke takođe doživele značajne mutacije i uništenje.
Eksplozivni vulkanizam u Velikoj magmatskoj provinciji Sibira, koji pokriva oko 7.000.000 km 2 , dokazan je masivnim naslagama piroklastičnog toka i pretpostavlja se da je najverovatniji pokretač masovnog izumiranja na kraju Perma. Ovo je izazvalo širok spektar štetnih efekata, kao što su anoksija okeana, trovanje vodonik-sulfidom, kisele kiše, oštećenje ozona i globalno zagrevanje.
Novo istraživanje objavljeno u Chemical Geologi istraživalo je vezu između vulkanizma koji oštećuje ozonski omotač i pojačanog zračenja Zemlje, što posljedično dovodi do mnoštva nepovratnih promjena širom planete.
Dr Rucao Li, postdoktorski istraživač na Univerzitetu Nanjing, Kina, i njegove kolege proučavali su pirit iz slojeva pepela u odeljku Meishan, Južna Kina, kako bi izmerili izotope sumpora i razumeli efekat emisije sumpor-dioksida iz vulkana na stratosferski ozon.
Da bi to uradio, istraživački tim je koristio sekundarnu jonsku masenu spektrometriju da otkrije prisustvo tri izotopa sumpora (sumpor-33, sumpor-34 i sumpor-36) u mikroskopskim zrncima pirita (10–30 μm).
Naučnici su identifikovali izrazitu pozitivnu promenu od +0,30 ‰ do +0,94 ‰ u izotopima sumpora nezavisne od mase (MIF-S) u sloju studijskog odeljka koji se nalazi nekoliko centimetara ispod označenog krajnjeg permskog korita, gde se nalazi koincidentno povećanje obilja slojeva pepela. Međutim, u sloju koji je označen kao globalni stratotipski presek i tačka (GSSP) granice perma-trijasa, ne postoji poseban MIF-S signal.
Dr Li i njegove kolege primećuju da je tako značajna promena retko pronađena u stenama mlađim od 2 milijarde godina zbog progresivnog povećanja budžeta kiseonika na planeti i formiranja ozona tokom vremena, što je na kraju uticalo na oksidaciju sumpora.
Proces kojim su vulkanske emisije mogle da dovedu do ove planetarne katastrofe odnosi se na fotolizu (razgradnju molekula usled apsorpcije svetlosti) sumpor-dioksida ultraljubičastim zračenjem.
Jednom kada je eksplozivni vulkanizam poremetio ozonski omotač i ušao u stratosferu, bilo bi manje molekula kiseonika koji bi blokirali dolazno sunčevo ultraljubičasto zračenje, što je rezultiralo konverzijom molekula sumpor-dioksida u MIF-S sulfatne aerosole, koji su transportovani sa kopna u okeane. Ovo je zaista potkrepljeno modeliranjem koje je sugerisalo smanjenje sa 30% atmosferskog kiseonika u fanerozoiku (početak ~538 Ma) na polovinu toga do kraja perma.
Dr Li i njegove kolege sugerišu da su bakterije koje redukuju sulfate u okeanu zatim pretvorile molekule koji čuvaju MIF-S u vodonik sulfid, čineći morsko carstvo i sulfidnim i anoksičnim – katastrofalna kombinacija za preživljavanje. Sa kopnenim organizmima izloženim ultraljubičastom zračenju visokog intenziteta na kopnu i negativnim uticajem na proizvođače kiseonika u plitkoj fotičkoj zoni mora, ovo bi se filtriralo kroz vodeni stub kako bi se snabdevanje kiseonikom smanjilo. Na kraju, na Zemlji nije bilo spasa od štetnih uticaja uništavanja ozona.
Iako ne istih razarajućih razmera, zabrinutost zbog oštećenja ozonskog omotača poslednjih decenija ima veoma stvarne posledice po kopnene i morske organizme naše planete, kao i ljude.
