Was war das permantriassische Aussterben?
Das permantriassische Aussterben, das informell als das große Sterben, die P-Tr-Grenze oder "die Mutter aller Massenaussterben" bekannt ist, gilt als das schwerste Aussterben in der Geschichte des Lebens auf der Erde. Das Aussterben der Perm-Trias ereignete sich vor etwa 250 Millionen Jahren und war mit einer Dauer von weniger als 80.000 Jahren ein relativ plötzliches Ereignis, wobei die schwersten Impulse nur 5.000 Jahre dauerten. Ungefähr 96 Prozent der Meeres- und 70 Prozent der Landwirbeltierarten starben aus, und viele wichtige paläozoische Familien wie Seeskorpione, Trilobiten, kieferlose Fische und gepanzerte Fische starben vollständig aus. Insgesamt wurden etwa 90 Prozent der Arten ausgelöscht, im Gegensatz zum Tod von nur 60 Prozent der Arten vor 65,5 Millionen Jahren, bei dem die Dinosaurier ausgelöscht wurden.
Langsame Erholung
Die Erholung des Lebens nach dem Aussterben der Perm-Trias war die langsamste, die jemals verzeichnet wurde. Sie erforderte 5-10 Millionen Jahre anstatt der typischen weniger als 1 Million. Die wenigen überlebenden Gattungen entwickelten sich weltweit zu den wohl am wenigsten vielfältigen, die das Leben seit Beginn des Kambriums jemals hatte. Lystrosaurus, ein mittelgroßer Pflanzenfresser, der der Vorfahr aller Säugetiere ist, machte nach dem Aussterben über Millionen von Jahren 90 Prozent aller Landtiere aus. Das permantriassische Aussterben ist auch das einzige bekannte Massenaussterben von Insekten.
Drastische Veränderungen
Pflanzen wurden am Boden zerstört. Möglicherweise wurden 95 Prozent aller Landpflanzen ausgerottet. In vielen Gebieten änderten sich die Flussströmungsmuster von mäanderförmig zu geflochten, ähnlich wie im frühen Silur vor der Entwicklung der Landpflanzen. Es gab eine kurze weltweite Pilzspitze, die durch einen enormen Anstieg der Menge an totem organischem Material im Verhältnis zur Menge an lebendem organischem Material verursacht wurde. Dieser Teil des Fossilienbestandes ist ein schlagkräftiger Beweis dafür, dass das Aussterben relativ kurz war und nicht als ein allmählicher Prozess, der im Laufe der Zeit eine große Anzahl von Gattungen auslöschte.
Mögliche Ursachen
Nach ausgiebigen Debatten und Analysen sind sich die Wissenschaftler einig, was das Aussterben der Perm-Trias verursacht hat. Zunächst vermuteten Wissenschaftler einen Asteroideneinschlag, ähnlich dem, von dem angenommen wird, dass er die Dinosaurier getötet hat. Eine verräterische Iridiumschicht, von der erwartet wird, dass sie von einem großen Asteroideneinschlag abgeschieden wird, fehlt jedoch an der Grenze zwischen Perm und Trias.
Stattdessen ist die Schuld auf einen großen und ausgedehnten Ausbruch von Supervulkanen gefallen, der die sogenannten Sibirischen Fallen bildete. Die Sibirischen Fallen wurden gebildet, indem Lava 40.000–200.000 Jahre lang pro Jahr um 1 Kubikkilometer Lava abgepumpt wurde, mindestens 20 Prozent davon pyroklastisch - gewaltsam nach oben ausgestoßen, anstatt als flüssiger Schlamm freigesetzt zu werden. Anfänglich hätte dies die Sonne blockiert und eine globale Abkühlung verursacht, und ein Großteil des Landlebens wäre durch dicke Schichten geschmolzener Asche in einer Region von etwa der Größe Asiens gestört worden.
Die Rolle von Methanclathraten
Es ist nicht nur der Vulkanismus, der das Aussterben der Perm-Trias verursacht hat. Einer der größten Hinweise aus den Schichten des Zeitraums ist ein Anstieg des Verhältnisses von Kohlenstoff-12-Isotopen zu Kohlenstoff-13. Nachdem sie sich jahrelang über die genaue Ursache der Veränderung am Kopf gekratzt haben, glauben die Wissenschaftler, dass nur ein Ereignis eine so große Veränderung verursacht haben könnte wie das gemessene: die Massenfreisetzung von Methan-Clathraten aus den Weltmeeren.
Methanclathrate sind Methanmoleküle, die in einer Matrix aus Eiskristallen eingeschlossen sind und sich etwa 0,5 bis 1,0 km unterhalb der Kontinentalgrenzen der Welt befinden. Die geschätzte Menge an Methanclathraten in den Weltmeeren liegt heute zwischen 3.000 und 20.000 Gigatonnen, und es wird angenommen, dass die Menge vor der Grenze zwischen Perm und Trias ähnlich war. Die Eruptionen der Sibirischen Fallen gossen ihre Lava hauptsächlich in Gebiete aus flachen Meeren, die die Massenfreisetzung von Methan verursacht hätten. Methan verursacht eine etwa 20-mal höhere globale Erwärmung als Kohlendioxid und wäre in großen Mengen freigesetzt worden.
Hohe Temperaturen, wenig Sauerstoff
Durch die Freisetzung von Methan hätte sich die Erde, einschließlich der Ozeane, erwärmt, mehr Methan-Clathrate freigesetzt und die Erwärmung beschleunigt. Die Mehrheit der Clathrate der Welt könnte in einer Zeitspanne von nur 5.000 Jahren freigesetzt worden sein, was zu einer katastrophalen Erwärmung geführt hat. Diese Erwärmung würde die Temperaturgefälle zwischen den Polen verringern, die Übertragung von Nährstoffen vom Land auf das Meer verhindern, massive Algenblüten verursachen, die den Sauerstoff der Ozeane verbrauchen, und eine weitverbreitete Anoxie verursachen, was eine Verringerung des Sauerstoffgehalts bedeutet.
Ohne Sauerstoff starb der größte Teil der Meeresfauna. Anaerobe grüne Schwefelbakterien gediehen, verdrängten andere Bakterien und verursachten große Schwefelwasserstoffemissionen, zerstörten die Ozonschicht und setzten das Land schädlichen ultravioletten (UV) Strahlen aus. Hinweise auf UV-Schäden wurden in Pflanzenfossilien aus dieser Zeit gefunden.