Ur massale uitstervingen met huidige referentie – wissenschaft.de
Worden we bedreigd door wat 252 miljoen jaar geleden bijna de leefomgeving verwoestte? De resultaten van een studie geven aan dat het kritieke verlies aan biodiversiteit een keerpunt markeerde in de zogenaamde Perm-Trias massale uitsterving. Dienovereenkomstig slaagden ecosystemen er aanvankelijk in ondanks aanzienlijke verliezen hun stabiliteit te behouden. In de tweede fase overschreed het verlies aan soorten als gevolg van veranderingen in het milieu echter het kritieke niveau. Als gevolg hiervan stortte het voedselweb in en bereikte het massale uitsterven zijn limiet, geloven wetenschappers.
De geschiedenis van het leven werd gekenmerkt door een paar tromgeroffel: na de evolutiestadia waren er soms ernstige bezuinigingen, waarbij veel soorten plotseling verdwenen. Misschien wel de meest bekende hiervan is de massale uitsterving die de dinosaurussen ongeveer 66 miljoen jaar geleden uit het stadium van de evolutionaire geschiedenis heeft weggevaagd. Maar daarvoor was er nog iets ergers: de massale uitsterving aan het einde van de Perm-periode zo’n 252 miljoen jaar geleden verwoestte een groot deel van de toch al diverse leefomgeving. Vooral de zeeën werden getroffen: tot 95 procent van alle mariene soorten stierf.
Verschillende aanwijzingen geven aan dat deze ineenstorting te wijten was aan de gevolgen van gigantische vulkaanuitbarstingen. Ze lieten grote hoeveelheden kooldioxide vrij in de atmosfeer, waardoor de aarde opwarmde. De parallel met de huidige – zij het door de mens veroorzaakte – crisis is dus duidelijk: in die tijd deden zich waarschijnlijk vergelijkbare effecten voor als in de context van de huidige klimaatverandering: mariene organismen in de Perm-periode kunnen zijn veroorzaakt door hogere temperaturen, verzuring van de water en creatie van zuurstofgebrek. Aangenomen mag worden dat op een gegeven moment de voedselketens instortten en de rest van de wereld achterbleef.
Op het spoor van de ineenstorting van het primitieve ecosysteem
Maar hoe kon dit precies gebeuren? Een internationaal team van onderzoekers heeft deze vraag nu onderzocht. Voor hun studie onderzochten ze het extreem rijke fossielenbestand in Zuid-China. Aan het einde van het Perm was er een ondiepe zee met een zeer rijke fauna. “De locaties in China waren ideaal voor ons onderzoek, omdat we veel fossielen nodig hebben om voedselwebben te reconstrueren”, zegt medeauteur Michael Benton van de Universiteit van Bristol. “De gesteentesequenties daar kunnen ook heel nauwkeurig worden gedateerd, zodat we het uitstervingsproces beter kunnen volgen”, legt de wetenschapper uit.
Zo konden de onderzoekers documenteren hoe de biodiversiteit toen evolueerde. Ze wezen ook fossiele organismen toe aan “gilden” op basis van hun kenmerken – groepen soorten die hulpbronnen op een vergelijkbare manier gebruiken. Dit onthulde hun ecologische functies in het voedselweb en het netwerk van roofdier-prooi-relaties. Dit stelde de wetenschappers uiteindelijk in staat om modellen te ontwikkelen die simuleren hoe ecosystemen waren gestructureerd vóór, tijdens en na een uitstervingsgebeurtenis.
Zoals het team meldde, kwamen er twee fasen naar voren in hun bevindingen: “Hoewel meer dan de helft van de soorten verloren ging in de eerste fase van het uitsterven, bleven de ecosystemen relatief stabiel”, meldt hoofdauteur Yuangeng Huang van de Chinese University of Geosciences in Wuhan. . De interactiesystemen tussen soorten hebben dus niet significant geleden in deze uitstervingsperiode. Maar dit was anders in de tweede fase: de verliezen hadden een niveau bereikt dat tot kritieke destabilisatie had kunnen leiden: “Ecosystemen hebben een omslagpunt bereikt waarvan ze niet meer kunnen herstellen”, zegt Huang.
Functionele redundantie is belangrijk
Zoals de onderzoekers uitleggen, is bekend dat een ecosysteem als geheel beter bestand is tegen veranderingen in het milieu wanneer er meerdere soorten zijn die vergelijkbare functies vervullen. Want als één soort uitvalt, kan een soortgelijke soort het gat opvullen en de rol overnemen en blijft het ecosysteem stabiel. Dit kan worden vergeleken met een economisch systeem waarin veel bedrijven dezelfde producten of diensten leveren waarvan anderen afhankelijk zijn. Slechts één bedrijf kan het verlies aan. Maar hoe minder er zijn, hoe groter het risico op meer verliezen bij de ineenstorting van het hele systeem.
“Onze resultaten weerspiegelen dat er in de beginfase van uitsterven alleen een verlies aan functionele redundantie was, waardoor er genoeg soorten overbleven om essentiële functies uit te voeren”, zegt co-auteur Peter Roopnarine van de California Academy of Sciences in San Francisco. “Maar later, met de toename van milieuverstoringen zoals het broeikaseffect of de verzuring van de oceaan, misten ecosystemen de verbeterde veerkracht, wat leidde tot een plotselinge ecologische ineenstorting.”
De wetenschappers richten zich opnieuw op de crisis van vandaag: voor hen onderstrepen de bevindingen hoe belangrijk het is om functionele redundantie in bestaande ecosystemen te behouden – dat wil zeggen om de biodiversiteit te beschermen. “We verliezen momenteel soorten in een sneller tempo dan enige andere uitstervingsgebeurtenis in het verleden. Het is waarschijnlijk dat we ons in de eerste fase bevinden van een andere, ernstiger massale uitstervingsgebeurtenis, “zei Huang. Tot slot benadrukt hij dus het belang van de voortdurende strijd tegen alle factoren die bijdragen aan het verlies aan diversiteit.
Bron: California Academy of Sciences, professioneel artikel: Huidige biologie, doi: 10.1016/j.cub.2023.02.007
“Analist. Schepper. Zombiefanaat. Fervente reisjunkie. Popcultuurexpert. Alcoholfan.”