Triász végi kihalások és kora jura radiáció

Triász végi kihalások és kora jura radiáció

A XXI. század elejének egyre környezettudatosabbá váló emberét mind jobban foglalkoztatják a globális környezetváltozás kérdései. Az emberi tevékenység hatására a szemünk előtt, érzékelhető, mérhető módon alakul át az éghajlat, változik a természeti környezet. Ennek egyik kísérő jelensége számos állat- és növényfaj kipusztulása. Vajon rendkívülinek, példa nélkül állónak tekinthetjük-e ezeket a folyamatokat?
Az őslénytani leletanyagból kitűnik, hogy az elmúlt félmilliárd évben öt nagyobb és további jónéhány kisebb válság során az átlagosnál jóval nagyobb mértékű kihalás történt. Az Őslénytárban és az MTA−MTM−ELTE Paleontológiai Kutatócsoportjában folyó munka egyik célja a Föld élővilágát és környezetét a triász időszak végén, azaz mintegy 200 millió évvel ezelőtt ért krízis okainak és következményeinek minél alaposabb felderítése. Dr. Pálfy József a triász-végi kihalások és kora-jura radiáció témakörében már korábban is jelentős eredményeket ért el.
A triász végi esemény az öt nagy kihalás egyike, amely átmenetileg eltörölte a trópusi sekélytengerek zátonyainak élővilágát, megtizedelte a tengerek jellegzetes úszó puhatestűit, az ammoniteszeket, és a szárazföldi élővilágot is érintette, ahol más hüllők kihalása nyitotta meg az utat a dinoszauruszok felvirágzása előtt. A Kutatócsoport többek között Magyarországon, a Vác melletti Csővár környékének tengeri mészkőrétegeit vizsgálja, amelyek a triász végi és jura eleji történésekről árulkodnak. Itt nyomon követhető az ammoniteszek mellett a mikroszkópikus kovavázú radioláriák kicserélődése és a parányi fogakra emlékeztető konodonták végleges eltűnése is. A bakonyi Kőris-hegyen a sekélytengerek mészvázú élőlényei, a foraminiferák és a mészalgák kihalása a legfeltűnőbb. Külföldi kutatókkal együttműködve Kanada Csendes-óceáni szigeteitől (1. ábra) egészen Tibetig folyik a triász végi események vizsgálata, a távoli tájakon is egyértelműen igazolva a kihalást.

1. ábra. A triász és jura időszakok határán keletkezett tengeri rétegek a Queen Charlotte-szigeteken Kanadában

Az élővilágot megtizedelő fajpusztulás dokumentálásán kívül a kiváltó okok azonosítása is célja a kutatásoknak. Akárcsak ma, a múltban is környezeti változások sejthetőek a kihalások hátterében. Ezek a folyamatok rendszerint tükröződnek a szén, mint kémiai elem földi körforgásában is, amit pedig az egykor képződött üledékek szénizotóp-összetétele segítségével követhetünk nyomon. Az ehhez vezető folyamatok megismeréséhez pedig olyan pontos geológiai időskálára van szükségünk, melynek segítségével a rendkívüli földtani események, mint pl. égitest becsapódás vagy extrém nagyságú vulkánkitörések korát elhelyezhetjük az ősmaradványok alapján megismert eseménysorban.
A triász és jura időszakok határának számszerű korát a kanadai Queen Charlotte-szigetek tengeri üledékeibe települő vékony, vulkáni hamuból leülepedett rétegben talált cirkon ásványszemcsék segítségével határoztuk meg (2. ábra).

2. ábra. Cirkon kristályok, az urán-ólom kormeghatározási módszer izotópos „órái”

A cirkon kristályrácsába épült radioaktív urán izotópok állandó ütemben bomlanak ólom izotópokká. Az izotópok arányát egy érzékeny műszerrel, a tömegspektrométerrel mérve kiszámítható a kőzet képződésének kora, ami esetünkben majdnem pontosan 200 millió évvel ezelőttinek adódott. Hasonló mérések sorozatával a kora jura időskálát viszonylag pontosan sikerült kalibrálni. Figyelemre méltó, hogy külföldi kutatók az elmúlt években számos izotópos kormeghatározással 200 millió év körülire tették a Közép-Atlanti Magmás Provincia keletkezésének korát is. Az elmúlt félmilliárd év egyik legnagyobb lávaömlésével járó, időben pedig geológiai mércével mérve gyors lefolyású vulkáni epizódról bizonyítást nyert, hogy egyidős a triász végi eseményekkel (3. ábra). Ezért nem alaptalan azt feltételezni, hogy ez indíthatta el a környezeti és élővilágbeli változásokat.

3. ábra. A Közép-Atlanti Magmás Provincia elterjedése a triász végi őskontinensen, a Pangeán

Ebből az elméletből levezethető az a jóslat, hogy mindezzel egyidőben a szénkörforgás is kizökkent a megszokott kerékvágásból. Csőváron a világon az elsők között ismertünk fel olyan eltolódást a szénizotóp-összetételben, amely a szénkörforgás rövid távú átrendeződésére, így közvetve komoly környezet- és éghajlatváltozásra utal. A tengervíz és a légkör szén-dioxid tartalmában a könnyű szénizotóp aránya megnőtt, amit több tényező is okozhatott. Egy lehetséges forgatókönyv szerint a vulkánkitörések során a légkörbe jutott nagy mennyiségű szén-dioxid, amely maga is izotóposan könnyű összetételű, globális felmelegedést indított el. Az óceáni áramlások átrendeződése tovább erősítette a mélytengeri vízrétegek melegedését, ami pedig a tenger alatti üledékben fagyott állapotban csapdázódott, biogén eredetű metán felszabadulásához vezetett. Ez a metán nemcsak izotóposan rendkívül könnyű, így magyarázhatja a mérésekkel kimutatott triász végi szénizotóp kiugrást, de egyben igen hatékony üvegház-gáz is. A szén-dioxidnál tízszer nagyobb mértékben járul hozzá az üvegházhatáshoz, ami által a Föld elszabaduló felmelegedési spirálba kerülhetett. Ez az éghajlatváltozás lehetett a kihalás közvetlen kiváltó oka, hiszen például a tengeri zátonyok életközössége csak meghatározott hőmérsékleti tartományhoz tud alkalmazkodni.
Kutatási eredményeink nem közömbösek a mai problémáinkkal kapcsolatban sem. Nyilvánvalóvá teszik, hogy egyfelől a földi környezet és élővilág állandó változásban volt, másfelől időről-időre extrém környezeti, éghajlati események is lejátszódtak, melyek az élővilágban kihalási hullámot indítottak el. Az éghajlat alakítását alapvetően befolyásoló tényező a múltban is a légköri szén-dioxid koncentrációja volt. Amihez 200 millió évvel ezelőtt rendkívüli méretű vulkáni esemény kellett, azt most a fosszilis tüzelőanyagok elégetésével az ember idézi elő. A mai és az utánunk következő nemzedékek nagy kihívása lesz a civilizáció földtörténeti léptékű környezeti és ökológiai hatásának mérséklése.