Ilmasto on muuttunut ennenkin – ja melkein tuhonnut elämän

great suffocation.jpg
Permikauden suuri tukehtuminen. Kuva: Ville Sinkkonen.

Tänään Helsingissä yli 20 000 ihmistä marssi sen puolesta, että Suomi tekisi osansa ilmastonmuutoksen pysäyttämiseksi. Se sai pohtimaan, kuinka kummallisiin oljenkorsiin toiset ihmiset tarttuvat, jotta totutusta elämäntavasta ei tarvitsisi tinkiä. Yksi usein toistuva väite on vetoaminen ilmastohistoriaan: ”ilmasto on muuttunut aina”.

Niin se onkin. Ja silloin kun ilmasto on muuttunut nopeasti, seuraukset ovat olleet sitä luokkaa, ettei kateeksi käy mitään elävää olentoa, joka joutui elämään noina aikoina. Tehdään tässä artikkelissa pieni aikamatka ilmastonmuutoksista ehkä tuhoisimpaan, permikauden Suureen kuolemaan ja aikaan sen jälkeen. Permikaudesta voi olla kauan, mutta se on ajankohtaisempi kuin koskaan.

Permikaudella (noin 299-252 miljoonaa vuotta sitten) maailma oli sekä aivan erilainen että yllättävän samanlainen kuin nykyään. Mantereet olivat kiinni toisissaan mahtavana suurmanner Pangaiana: Siperiasta Etelämantereelle olisi päässyt kävellen. Suurmantereen sisäosissa oli laajoja aavikoita, joille sadepilvet eivät yltäneet.

cynodontit lumessa pieni
Nuoret esinisäkkäät telmivät lumessa permikauden Etelämantereella.

Toisaalta ilmasto oli vain pari astetta nykyistä lämpimämpi ja ilmakehän hiilidioksidipitoisuus samaa suuruusluokkaa kuin nyt. Napakaloteilla oli laajoja lauhkean vyöhykkeen metsiä, joissa satoi talvella lunta. Vallitseva eläinryhmä olivat esinisäkkäät, omat kaukaiset serkkumme.

Tämän maailman loppu tuli geologisessa mittakaavassa melkein silmänräpäyksessä. 251,9 miljoonaa vuotta sitten, vain noin 60 000 vuoden aikana, tapahtui maapallon historian tuhoisin joukkosukupuutto, lempinimeltään Suuri kuolema.

Syitä on ehdotettu monia, mutta pääepäilty piilee Siperiassa. Siellä tapahtunut vulkaaninen toiminta ei muistuttanut niinkään purkautuvaa tulivuorta kuin kahtia repeävää mannerta, josta tursui miljoonia kuutiokilometrejä laavaa. On arveltu, että purkaukset laukaisivat merenpohjan metaanivarantojen purkautumisen samankaltaisena positiivisena takaisinkytkentänä, joiden pelätään kiihdyttävän myös parhaillaan meneillään olevaa ilmastonmuutosta.

Oli perimmäinen syy mikä tahansa, ilmakehään karkasi massiivinen määrä hiilidioksidia.

Joukkosukupuuton aikaan ilmakehän CO2-pitoisuuden on arvioitu nousseen 2000 miljoonasosalla (ppm). Vertailun vuoksi, tämänhetkinen hiilidioksidipitoisuus on 410 ppm, ja nousua esiteollisesta ajasta on ehtinyt kertyä vasta noin 130 ppm. Tuhansiinkaan miljoonasosiin yltävät lukemat eivät ole ihmiskunnan ulottumattomissa: suunnilleen permikautta vastaaviin päästömääriin päädytään, jos fossiilisten polttoaineiden tupruttelua nykymenolla jatketaan muutama vuosisata (Foster ym. 2017) – tai paljon nopeammin, jos jokin takaisinkytkentämekanismi yllättää.

251,9 miljoonaa vuotta sitten ilmakehän hiilidioksidipitoisuus siis kasvoi rajusti, ja samaan aikaan happipitoisuus laski vaarallisen mataliin lukemiin. Otsonikerroksellekin ilmeisesti tapahtui jotain, sillä kasvien itiöissä yleistyneet mutaatiot viittaavat ultraviolettisäteilyn runsaampaan pääsyyn maanpinnalle. Planeetan keskilämpötila nousi ehkä kahdeksan astetta.

Kaikkea tätä ei kuitenkaan tarvittu sukupuuton aikaansaamiseen. Tuoreen tutkimuksen (Shen ym. 2018) mukaan ainakin nykyisen Etelä-Kiinan alueella sijainneessa matalassa meressä sukupuuttoaalto tapahtui vieläkin nopeammin ja jo ennen kaikkein rajuinta lämpenemistä. Tutkijaryhmä ehdottaa, että  Siperian purkausten ensimmäiset vuosituhannet tuhosivat luonnon resilienssin eli sietokyvyn niin, että sopeutuminen seuraavaan isompaan häiriöön ei enää onnistunut. Aivan samoin elinympäristöjen pirstoutumisen, lajien uhanalaistumisen, saastumisen ja muiden ihmisten aiheuttamien rasitteiden pelätään parhaillaan tekevän.

Sukupuuttoaalto iski erityisesti merieliöihin. Valtameret happamoituivat ja kärsivät hapenpuutteesta. Riutat hävisivät, ja kaksi kokonaista korallien sukupuun haaraa – sarvikorallit ja kennokorallit – kuoli sukupuuttoon. Yli miljoonan vuoden ajalta katastrofin jälkeen maailmasta ei tunneta eläinten rakentamia riuttoja: ei koralleja eikä sienieläimiä, sammaleläimiä tai ostereita (Brayard ym. 2011). Niiden paikalla trooppisissa merissä kasvoi massoittain mikrobeita.

Meristä katosivat myös trilobiitit ja meriskorpionit, kaksi pitkäikäistä ja menestynyttä eläinryhmää. Moni nykyään elävä merieliöryhmä vältti sukupuuton vain hiuksenhienosti: nilviäiset, merililjat, lonkerojalkaiset. Kaikkiaan arvioidaan, että 96 % merilajeista hävisi.

Kuivalla maalla fossiiliaineisto on aukkoisempi, mutta sukupuutto näyttää olleen vain vähän vähemmän tuhoisa. Kahdeksan tai yhdeksän kokonaista hyönteislahkoa hävisi. Samoin näyttää käyneen kaikille turvesoilla kasvaneille kasveille: kesti kymmenen miljoonaa vuotta ennen kuin turpeesta alkoi jälleen syntyä kivihiiltä. Permikauden vastine herkälle arktiselle luonnolle, Glossopteris-lehtimetsä, tuhoutui täysin, samoin Eurooppaa peittäneet havumetsät.

Hävinneiden maaeläinten joukossa olivat muun muassa gorgonopsit, maapallon ensimmäiset sapelihampaiset saalistajat. Samaa tietää menivät niiden oletetut suosikkisaaliit, kömpelönnäköiset pareiasaurit, jotka eivät olleet läheistä sukua sen enempää nisäkkäille kuin matelijoillekaan.

permin maailmanloppu
Valikoima permikauden Suuren kuoleman uhreja: piikkieväkala (Acanthodias), meriskorpioni (Hibbertopterus), gorgonopsi (Inostrancevia), trilopbiitti (Pseudophillipsia), pareiasauri (Scutosaurus) ja koralliriutta.

Tavallisesti luonto toipuu pahoistakin joukkosukupuutoista varsin nopeasti – siis geologisessa mittakaavassa, ei sellaisessa, mitä me ihmiset olemme tottuneet ajattelemaan. Metsät kasvavat takaisin, harvat selviytyneet eläinlajit lisääntyvät, täyttävät maan ja alkavat lajiutua täyttämään vapaiksi jääneitä ekologisia lokeroita. Ihmisten kannalta sukupuutot ovat varsin lopullisia, mutta elämän historian aikaskaalassa voisi ajatella että luonto korjaa itsensä nopeasti.

Paitsi tällä kertaa. Permikauden kriisistä toipuminen kesti paljon tavallista pidempään: erityisesti tropiikki oli käytännössä puuton ja autio vielä miljoonia vuosia permiä seuranneen triaskauden puolella. Ja miksi? Oli kertakaikkiaan liian kuuma, osoitti kansainvälinen tutkijaryhmä Science-lehdessä (Sun ym. 2012).

121018141844_1_900x600
Varhaistriaskauden ”kuolleella vyöhykkeellä” selkärankaisten eläinten fossiilit ovat melkein tuntemattomia. Kuva: Yadong Sun / Leedsin yliopisto. Lehdistötiedotteesta.

Hiilidioksidi kuumensi triaskauden maailman sellaisiin lukemiin, että termi ”kasvihuonemaailma” ei enää tee sille oikeutta. Sitä voisi kuvailla pikemminkin uuniksi. Molemmin puolin päiväntasaajaa oli laaja kaistale, jolla ilman lämpötila nousi 50-60 asteeseen, ja meriveden pintalämpötilakin oli noin 40 C. Nämä ovat tappavia lukemia: aniharva eläin tai kasvi voi elää tällaisissa lämpötiloissa.

Varhaistriaskauden tropiikin maisemat ovat varmasti olleet outoja. Vaikka aavikot olivat laajoja, mahtui tropiikkiin myös ympäri vuoden sateisia ympäristöjä, joissa millä tahansa muulla aikakaudella olisi kasvanut rehevää sademetsää. Varhaistriaskaudella niissä sinnitteli lähinnä sammalta ja mikrobeja.

Maailman ilmasto oli grillivastuksilla peräti viisi miljoonaa vuotta, ennen kuin lämpötilat alkoivat vähitellen laskea ja puut ja eläimet saattoivat jälleen levitä napaseuduilta kohti päiväntasaajaa – niiden joukossa ensimmäiset dinosaurukset. Yksi tutkijaryhmän jäsenistä, Leedsin yliopiston professori Paul Wignall, kommentoi tulosta lehdistötiedotteessa: ”Toivottavasti tuleva ilmaston lämpeneminen ei vie meitä lähellekään 250 miljoonan vuoden takaisia lämpötiloja, mutta jos niin käy, osoitimme että siitä toipumisessa voi kestää miljoonia vuosia.”

Fossiilitkin sen kertovat: kaikilla ihmisille merkityksellisillä aikaväleillä ilmaston vakauden rikkominen on peruuttamaton toimenpide ja sukupuutot lopullisia. Ilmastomielenosoittajat ovat oikeassa. Nyt on pakko kääntää kelkka.


Lähteitä ja lisätietoa:

Brayard ym. 2011: Transient metazoan reefs in the aftermath of the end-Permian mass extinction. Nature Geoscience.

Foster ym. 2017: Future climate forcing potentially without precedent in the last 420 million years. Nature Communications.

Retallack ym. 1996: Global coal gap between Permian–Triassic extinction and Middle Triassic recovery of peat-forming plants. GSA Bulletin.

Shen ym. 2018: A sudden end-Permian mass extinction in South China. GSA Bulletin.

Phys.org: End-Permian extinction, which wiped out most of Earth’s species, was instantaneous in geological time. Populaariartikkeli edellisestä.

Sun ym. 2012: Lethally Hot Temperatures During the Early Triassic Greenhouse. Science.

ScienceDaily: Tropical collapse in Early Triassic caused by lethal heat: Extreme temperatures blamed for ’Dead Zone’. Edellisen lehdistötiedote.

Earth Archives: The Great Permian Extinction: When all life on Earth nearly vanished.

Wikipedia: Permian-triassic extinction event, Siberian traps.

Aikavaellus: Suuri kuolema.

 

2 vastausta artikkeliin “Ilmasto on muuttunut ennenkin – ja melkein tuhonnut elämän”

  1. Mahtava ja ”kiihkottomasti asiantunteva” kuvaus siitä mitä suuret ilmastonmuutokset oikeasti käytännössä merkitsevät. Enpä tiedä mahdetaanko tälle ihmisen keinoin enää mitään — kaikilla lajeilla on edessä aikamoinen sopeutumistaistelu. Mitä arvelette ihmiskunnan sopeutumiskyvystä siinä tilanteessa kun biodiversiteetti ympärillä romahtaa?

  2. ”Richard”F.
    Hieno tutkielma historian tapahtumista. Kiinnostavasti selkosuomella kirjoitettu. Oli pakko lukea toisenkin kerran kun historian tapahtumat oli saatu koottua hienoon mielenkiintoiseen asuun. Nykytapahtumat ilmastossa pitäisi saada suurten ihmismassojen tietoisuuteen. Voisiko joku tehdä tutkimuksen Afrikan maiden väestöjen keskuudessa kuinka ihmiset tiedostavat ilmaston muutoksen omiin elinoloihinsa. Tietenkin Intia ja Kiina ymärysmaineen voisi myös olla kiinnostava.
    Maijalla voisi olla ideoita kuinka tuota edellämainittua tutkimusta voisi viedä eteenpäin.

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Google photo

Olet kommentoimassa Google -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s