Geologi - ikke klima - skyld i masseudryddelse
Kraftige klimaudsving er gang på gang blevet beskyldt for at være årsagen til en markant nedgang i antallet af dyrearter på Jorden. Den forestilling bliver nu udfordret af nye danske forskningsresultater.

Fossilindsamling i Nordgrønland. Christian Mac Ørum Rasmussen og hans kolleger bliver sat af midt ude i Moder Natur, i et område, der er rigt på fossiler af brachiopoder. (Foto: Jisuo Jin)

For 440 millioner år siden skete der en voldsom begivenhed på Jorden, der udslettede 85 procent af alle klodens arter.

Hidtil har man troet, at dræberen var klimaforandringer i form af en brat global afkøling. Men nu argumenterer danske forskere for, at forklaringen er en helt anden, nemlig geologiske processer i undergrunden, der sammenføjede undseelige øer med et stort kontinent.

Dokumentationen er så vægtig, at den har fået spalteplads i ét af de mest anerkendte internationale tidsskrifter på området, nemlig Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology.

Fakta

Palæozoikum, geologisk æra omfattende perioderne Kambrium, Ordovicium, Silur, Devon, Karbon og Perm. Palæozoikum eller Jordens oldtid omfatter ca. 300 mio. år. Dateringen af den nedre grænse har ændret sig en del gennem de seneste år; den angives nu som 545 mio. år.

Ordovicium, (efter Ordovices, gammel walisisk stamme), geologisk periode for ca. 495-443 mio. år siden. Ordovicium er den næstældste periode i Palæozoikum (efter Kambrium), og inddeles i seks etager. I Ordovicium skete der først en kraftig ekspansion inden for de fleste marine dyregrupper. Klimaet var varmt i periodens begyndelse. Hen mod slutningen blev Jorden ramt af en istid, der udryddede mange dyregrupper.
(Kilde: Den Store Danske)

»Det interessante i vores studie er, at det ikke er klimaudsving, men kontinenternes indbyrdes placering, der spiller en afgørende rolle for antallet af dyrearter på Jorden. Dette giver et helt nyt syn på den nuværende nedgang af arter, som meget vel kan skyldes en tilsvarende geologisk mekanisme frem for global opvarmning,« siger postdoc ved Statens Naturhistoriske Museum ved Københavns Universitet Christian Mac Ørum Rasmussen, der har gennemført studiet sammen med professor David A.T. Harper.

Muslinger sladrer om fortidens katastrofer

Begivenheden skete i slutningen af perioden Ordovicium i den geologiske æra kaldet Palæozoikum.  Katastrofen er i dag fjern fortid, og de to forskere har selvfølgelig ingen mulighed for at studere begivenheden ved selvsyn. Men de har alligevel kunnet danne sig et indtryk af, hvad der i sin tid skete ved at kortlægge forekomsten af et af datidens meget udbredte levende væsner: Et muslingelignende dyr kaldet en ’brachiopod’.

»I Palæozoikum var brachiopoderne ekstremt udbredte på bunden af verdenshavene. Derfor sladrer udsvingene i antallet af arter inden for denne dyregruppe om biodiversiteten på dette tidspunkt i Jordens geologiske historie,« fortæller Christian Mac Ørum Rasmussen.

Grafen afslører et kraftigt fald i biodiversitet, det vil sige antal brachiopodarter sidst i den geologiske periode Ordovicium.

Christian Mac Ørum Rasmussen har fundet masser af fossile brachiopoder ved at lave feltarbejde i Grønland, Rusland og Skandinavien. 

De mange egne fund har han og hans kollega siden suppleret op med andre geologers indsamlede skatte, der er beskrevet i detaljer i den videnskabelige litteratur. Pragteksemplarerne af bracchiopoder har de to forskere siden sirligt og omhyggeligt lagt ind i en database, der i dag er den mest omfattende og detaljerede samling over datidens globale forekomster af denne dyregruppe. Databasen strækker sig fra 15 millioner år før det voldsomme dyk i biodiversitet til 15 millioner år efter, at katastrofen fandt sted. 

Øer et slaraffenland for liv

Da forskerne begyndte at analysere på databasens mange fossiler, opdagede de til deres overraskelse, at faldet i biodiversitet var koncentreret på små øer, som i sin tid fandtes ud for kontinentet Laurentia - nutidens Nordamerika.

For 440 millioner år siden samlede en række øer, såkaldte mikrokontinenter, sig til et stort kontinent. Dette var en katastrofe for mange dyrearter, der uddøde.

Denne rekonstruktion viser den generelle bevægelse af kontinenterne - ikke mikrokontinenternes bevægelser.

Rekonstruktionen underbygger blot, at der sker et stort skift i kontinenternes indbyrdes placering i tiden op til dyrearternes masseuddøen.
(Kort: Ron Blakey)

Det markante dyk i antallet af dyrearter skete i takt med, at øerne af geologiske processer blev skubbet hen til Laurentia og forenet med det.

I havene omkring øerne var der oprindeligt en meget stor artsrigdom, fordi der langs øernes kyststrækninger var gemmesteder, som passede til mange forskellige slags kræ. De store ansamlinger af dyrearter gjorde øerne til et slaraffenland for rovdyr, der her havde masser af muligheder for at finde næring.

Da øerne og kontinenterne blev svejset sammen, forsvandt oaserne som ved et trylleslag. Sammenkoblingen ødelagde ganske enkelt dyrenes levesteder.

»Den gængse teori har hidtil været, at hele kloden på daværende tidspunkt oplevede en markant nedgang i dyrearter. Men vi kan se, at nedgangen først og fremmest finder sted på øerne, og det tyder på, at dykket skyldes en lokal geologisk proces frem for en global klimatisk begivenhed,« siger han.

Selv om vi taler så meget om global opvarmning, befinder vi os geologisk set stadig i en istidsperiode

Christian Mac Ørum Rasmussen

Da øernes dyrearter ikke længere havde noget tilflugtssted, havde de ingen anden mulighed end at tage kampen op mod de arter, der levede langs kontinenternes kyster, men det var en kamp, som de umuligt kunne vinde, set i lyset af, at alle nicher i dette miljø allerede var besat.

»Enkelte dyrearter har været i stand til at tilpasse sig de nye levevilkår, men det er et fåtal. Langt størstedelen af øernes dyrearter uddøde. Det har taget nogle millioner af år, før livet atter kom på fode i områderne, og biodiversiteten igen blomstrede op,« siger Christian Mac Ørum Rasmussen.

Historien gentager sig

Den nye viden gør ikke kun forskerne klogere på Jordens geologiske historie, men får også forskerne til at sætte spørgsmålstegn ved, om den nedgang i arter, man oplever i dag nu også skyldes menneskelig aktivitet, som mange forskere argumenterer for.

Gennem de sidste 50.000 år har kloden oplevet den sjettestørste uddøen af arter, og nutidens katastrofe har mange ligheder med den masseuddøen, der fandt sted sidst i Ordovicium. Det har fået de to forskere til at lufte den tanke, at de to katastrofer er styret af de lignende geologiske processer i form af en omrokering af kontinenter.

I den videnskabelige artikel drager forskerne en parallel til i dag, og slår fast at betingelserne for de to katastrofer er de samme. I den nuværende geologiske periode har mange store kontinenter samlet sig på den nordlige halvkugle. Denne situation minder påfaldende meget om, hvordan kloden så ud for 440 millioner år siden. 

»Selv om vi taler så meget om global opvarmning, befinder vi os geologisk set stadig i en istidsperiode. Vores bud er, at kontinenternes placering gennem istiden kan have spillet den største rolle for arternes uddøen – en udvikling, som siden hen er accelereret af menneskets påvirkning,« slutter Christian Mac Ørum Rasmussen.

Hver periode sin art bracchiopod

Brachiopodene har ligesom alle andre dyrearter ændret deres udseende over tid, og forskerne har i dag godt styr på, hvordan de forskellige varianter så ud i de respektive perioder. Finder en geolog et fossil af en bracchiopod, kan de derfor hurtigt spore sig ind på, hvornår netop dette væsen levede.

De studerede muslinger, der på latinsk bærer navnet ’brachiopoder’, kaldes på jævnt dansk for ’armfødder’. 

Armfødderne er meget tidsspecifikke, så når man finder en specifik art, ved man, hvor gammel den er i forhold til andre arter. Har man flere eksemplarer fra samme tidsperiode kan man datere dem mere præcist ud fra kemiske analyser (isotopstudier).

»Hele den geologiske tidsperiode er kortlagt af fossiler. Det, der er nyt i vores database er, at vi har haft en ekstremt høj tidsopløsning og at alle fossiler er lokaliseret rent geografisk, så man ved, præcist, hvor i verden, de hver især stammer fra,« siger Christian Mac Ørum Rasmussen.

Det sker