Hoe was de atmosfeer van de aarde ongeveer 200 miljoen jaar geleden?

In het late Trias beleefde de aarde een catastrofe op een schaal die zijn weerga niet kent in de menselijke geschiedenis. Ongeveer 200 miljoen jaar geleden, in slechts een korte hartslag van geologische tijd, verdween meer dan de helft van alle soorten op aarde voor altijd. Wetenschappers hebben lang geprobeerd te begrijpen hoe zoveel soorten zo snel konden zijn uitgestorven.

Modern onderzoek heeft het laat-Trias gebonden massa uitsterving tot enkele vreemde maar verwoestende veranderingen in de atmosfeer van de aarde die ongeveer tegelijkertijd plaatsvonden.

In dit bericht bespreken we enkele van de mogelijke oorzaken van de atmosferische omstandigheden en hoe de atmosfeer er in die tijd precies uitzag.

Het is niet helemaal zeker waarom de atmosfeer van de aarde 200 miljoen jaar geleden dramatisch veranderde. Wetenschappers geloven dat een reeks grote vulkanische uitbarstingen ongeveer 201 miljoen jaar geleden waren de oorzaak.

Deze uitbarstingen lieten enorme lavastromen achter langs de randen van de Noord-Atlantische Oceaan en brachten veel CO2 in de atmosfeer. Enorme hoeveelheden hiervan

Toenemende CO2-concentraties zouden de oceanen ook zuurder hebben gemaakt, een andere mogelijke oorzaak van het massale uitsterven.

Een andere theorie van de drastische veranderingen in de atmosfeer van de aarde in die tijd was een explosie van methaan in de diepste delen van de zeebodem. Dit zorgde ervoor dat gigaton methaan het milieu overstroomde, wat had kunnen leiden tot drastische klimaat- en atmosferische veranderingen (we zullen later meer op deze theorie ingaan).

De atmosfeer van de aarde aan het einde van het Trias bevatte dezelfde soorten gassen als tegenwoordig - stikstof, zuurstof, kooldioxide, waterdamp, methaan, argon en andere gassen in sporenhoeveelheden. De concentraties van sommige van deze gassen waren echter heel verschillend.

Vooral laat-Trias-lucht bevatte de laagste zuurstofniveaus in meer dan 500 miljoen jaar. Minder zuurstof maakte het voor dieren moeilijker om te groeien en zich voort te planten en beperkte hun leefgebieden. Hogere hoogten werden onbewoonbaar omdat de zuurstofconcentraties op grote hoogte zelfs lager waren dan die op zeeniveau, te laag voor de meeste diersoorten om te verdragen.

Na deze periode namen de zuurstofniveaus geleidelijk toe, waardoor de soorten en organismen die we kennen, konden evolueren en zich konden ontwikkelen. Er wordt aangenomen dat vlak na 200 miljoen jaar geleden grote groepen oceaanbewonende wezens genaamd diatomeeën het zuurstofgehalte in de atmosfeer drastisch verhoogd.

Nog belangrijker waren echter de kooldioxideconcentraties. Wetenschappers schatten een twee- of drievoudige toename van het kooldioxidegehalte in een relatief korte geologische periode. Uiteindelijk bereikten ze niveaus die ongeveer vier keer zo hoog waren als de concentraties die vandaag worden waargenomen.

Kooldioxide is een broeikasgas; het kan werken als een deken en warmte vasthouden in de atmosfeer, zodat de aarde warmer blijft dan anders het geval zou zijn. Een snelle toename van de CO2-concentraties had grote veranderingen in het klimaat op aarde kunnen veroorzaken, die mogelijk tot massale uitsterving hebben geleid.

Naarmate de CO2-niveaus stegen, hadden stijgende temperaturen methaanhoudende ijsafzettingen op de zeebodem kunnen doen smelten. Het gesmolten ijs heeft waarschijnlijk in relatief korte tijd grote hoeveelheden methaan in de atmosfeer gebracht. Methaan is een nog krachtiger broeikasgas dan CO2.

Studies van wetenschappers van de Universiteit Utrecht suggereren dat het methaangehalte 200 miljoen jaar geleden snel steeg. In totaal ongeveer 12 biljoen ton koolstof in de vorm van koolstofdioxide of methaan werden uitgebracht in minder dan 30.000 jaar.

De onderzoekers van de Universiteit Utrecht denken dat deze snelle veranderingen in de atmosfeer waarschijnlijk hebben geleid tot een enorme en snelle klimaatverandering die op zijn beurt kan hebben geleid tot de massale uitsterving.