Ett av jordens största massutdöenden berodde på stigande havsnivåer
Prover från svart skiffer som är rikt på organiskt kol visar att ett av jordens största massutdöenden orsakades av syrebrist och spridningen av svavelväte i de förhistoriska haven. Låter det bekant?
Den devoniska perioden är även känd som fiskarnas tidsålder. Här jagar fisken Dunkleosteus havsskorpionerna eurypterider, som i sin tur livnär sig på de små trilobiterna.
Under devonperioden för mellan 419,2 och 358,9 miljoner år sedan, som även kallades "fiskarnas tidsålder", vimlade det av liv i världshaven.
Då jagade de käklösa broskfiskarna, även kallade placodermi, allt de kunde hitta, medan de gråsuggeliknande trilobiterna simmade runt mellan de ikoniska bläckfiskarna ammoniter.
75 procent av allt detta liv dog plötsligt ut i slutet av devonperioden och forskare från Marylands universitet och George Mason universitet i USA kan kanske förklara varför.
Deras resultat påminner mycket om något vi känner igen i dag, skriver de i en artikel som har publicerats i tidskriften Nature.
Fler alger, mindre syre
Forskargruppen av geologer undersökte fler än 100 skiffer- och karbonatprover från Bakken Skifer-Formationen, som är en 518 000 kvadratkilometer stor skifferlagring under Kanada och North Dakota.
Området är också känt för sina stora mängder olja och naturgas.
Skiffern blev rik på organiskt kol under devonperioden och miljöns kemiska sammansättning från den tiden finns därför lagrad i sedimentet.
I proverna hittade forskarna tydliga lager av sediment som visar tre massutdöenden – tydligast var den så kallade Hangenberg-händelsen som orsakade det stora utdöendet under devonperioden för 350 miljoner år sedan.
Närmare bestämt hittade de bevis för att jorden upplevde ett massivt syresvinn i världshaven, medan giftigt svavelväte spreds och kvävde majoriteten av allt liv.
När alger bryts ned på havsbottnen bildas det svavelväte som långsamt tömmer områden på syre under deras nedbrytningsprocess, vilket ledde till att fiskar och andra organismer kvävdes.
Det är från det här området i Bakken Skifer-Formationen i North Dakota i USA, som forskare har hittat sitt provmaterial. Skiffern därifrån är rik på organiskt kol som kan berätta en massa om den kemiska sammansättningen från forntiden.
Forskarna tror att den kraftiga syreminskningen berodde på ett flertal markanta ökningar av havsnivå.
Ökningarna kan orsakas av nedsmältningar av Sydpolens ismantlar under den föregående perioden, Silur, för mellan 443,8 miljoner och 419 miljoner år sedan.
På land förvandlade växter stenig mark till jord, som fick näringsämnen att strömma ut i de stigande haven.
Detta medförde massiva algblomningar som när de dog och bröts ned slukade nästan allt syre i havet, samtidigt som de frisatte giftigt svavelväte.
En varning
Även om massutdöendet den gången ledde till utvecklingen av den flora och fauna vi är vana vid i dag, så kan den devoniska katastrofen utgöra en varning för oss som lever i dag, konstaterar forskarna.
På senare år har det uppmätts syrefattiga zoner i hav som Mexikanska golfen och Östersjön. Detta beror på gödning och utsläpp av spillvatten, som tillsammans bidrar till ny algblomning.
Den globala uppvärmningen får haven att stiga, samtidigt som syret inte cirkuleras runt lika effektivt i oceanerna. Devonmassutdöendet kan därför lära oss en del om vår egen möjliga framtid.