Geologen Tamsin Mather tar de sista stegen uppför vulkanens askbeklädda sidor. En enorm krater öppnar sig framför hennes fötter.
Hon står nu mer än tre kilometer över havsytan och stirrar ned i den största kratern på italienska Etna – en av världens mest aktiva vulkaner.
Bara två år tidigare fick ett enormt utbrott den ena sidan av vulkanen att glida ned flera meter, och Mather sneglar nervöst ned i kraterns djup samtidigt som hon försiktigt sätter upp sin ömtåliga mätutrustning.
Plötsligt försvinner solljuset och forskaren sveps in i en kall, tjock dimma av vulkaniska gaser.
En gasmask är livsnödvändig när geologen Tamsin Mather mäter vulkaners giftigaste gaser.
Svavelgaserna svider på huden och Mather huttrar – nu har hon fått tag i det hon ville. Dimman sugs in i hennes utrustning och fångar en av gasernas mest dödliga ingredienser: Kvicksilver från jordens inre.
Mätningarna avslöjar att Etna under ett lugnt år släpper ut 5,4 ton kvicksilver – mer än tio gånger mer än man tidigare antagit och troligtvis tillräckligt för att påverka både växter och djur i området kring vulkanen.
Men Mathers arbete är inte färdigt. Hennes forskning för henne snart till en urgammal värld där enorma vulkaner begravde inte bara sina omgivningar, utan hela planeten, i kvicksilver. Ett giftigt helvete som utplånade alla växters och djurs dna – och som snart kan bli verklighet igen.
Lava täcker fyra kontinenter
2,4 miljoner kubikkilometer lava och 2,3 biljoner ton svavel. För 201 miljoner år sedan, i slutet av triasperioden, fläks jordens då enda kontinent, Pangea, itu på längden och resulterar i en av de mest våldsamma perioderna av vulkanisk aktivitet i jordens historia.
Atmosfären pumpades full med vulkaniska gaser och lavan bredde ut sig så att dess rester i dag täcker en areal på över tio miljoner kvadratkilometer fördelade på fyra kontinenter.
Superkontinent fläks itu på längden
Under triasperioden för 252–201 miljoner år sedan var alla jordens kontinenter samlade i en enda superkontinent: Pangea. Mot slutet av trias började Sydamerika och Afrika att glida bort från Nordamerika. Det innebar troligen att det bildades en lång så kallad gravsänka mellan de blivande kontinenterna, i stil med dagens Östafrikanska gravsänkesystem. I dalen var Pangaeas skorpa tunn och den underliggande glödheta magman kom närmare ytan. Till slut bröt magman igenom ytan och resultatet blev våldsam vulkanisk aktivitet som varade i 600 000 år.
Cirka 75 procent av jordens arter hade dött ut när katastrofen började klinga av flera hundra tusen år senare. Bland de utdöda fanns ett antal släktingar till krokodilerna, som hade dominerat på land i 50 miljoner år – och deras försvinnande banade vägen för dinosaurierna som sedan kom att regera på jorden under 135 miljoner år.
Omfattningen av triasperiodens vulkaniska aktivitet fick Tamsin Mather att misstänka ett enormt kvicksilverutsläpp.
700 ton kvicksilver släpper dagens vulkaner tillsammans ut varje år.
År 2017 samlade hon och hennes kolleger in prover från urgamla jordlager från sex olika platser på jorden, varav flera låg tusentals kilometer från triasperiodens vulkaner. Analyserna avslöjade att hela planetens yta täcktes av en stor mängd kvicksilver för 201 miljoner år sedan.
Om de vulkaniska gaserna då innehöll samma mängder kvicksilver som Mather uppmätte i dimman från Etna täcktes jorden troligtvis av upp emot 40 miljoner ton kvicksilver – nästan 60 000 gånger mer än det totala årliga utsläppet från dagens samtliga vulkaner.
Kvicksilver fick växter att mutera
Mathers forskning inspirerade 2019 ett internationellt forskarlag, med geologen Sofie Lindström i spetsen, att undersöka hur det enorma utsläppet av kvicksilver under triasperioden påverkade livet på jorden.
Lindström och hennes kolleger samlade in fossila ormbunkssporer från 201 miljoner år gamla jordlager i Danmark och Tyskland. Sporerna innehöll ormbunkarnas könsceller och deras form kan avslöja om växterna hade utsatts för exempelvis giftämnen.
Hos en frisk växt är bara mellan tre och fem procent av sporerna missbildade, men Lindströms fynd avslöjade att den siffran uppgick till 56 procent av de fossila sporerna.
Andelen missbildade sporer hade ett nära samband med mängden kvicksilver i jordlagren, och forskarna kunde konstatera att kvicksilvret – som kan förstöra dna – hade en drastisk effekt på växterna.
En stor del av triasperiodens fossila ormbunkssporer var muterade (röda pilar) på grund av kvicksilver.
Enligt Lindström och hennes kolleger är ormbunkar förhållandevis motståndskraftiga mot giftämnen, så andra växter kan ha drabbats ännu hårdare.
Kvicksilvrets skadliga effekter på fullvuxna växter och deras könsceller betydde troligen att växtlivet på hela jorden var hårt pressat.
Samtidigt gav koldioxid och svaveldioxid från vulkanerna upphov till global uppvärmning och surt regn, vilket sammantaget resulterade i att triasperiodens ekosystem kollapsade.
Katastrofen upprepar sig
Hittills har forskarna bara tittat på hur triasperiodens kvicksilver påverkade växterna, men de vet att det giftiga ämnet även drabbade djuren hårt.
Deras kunskap kommer från studier av världen i dag, där människan släpper ut upp emot 3 000 ton kvicksilver om året – huvudsakligen från guldgruvdrift, förbränning av kol och produktion av metaller och cement.
Kvicksilver ansamlas i toppen av näringskedjan och ämnet kan påverka både nervsystem och hormonbalans hos vuxna djur samt orsaka födelsedefekter hos ungarna.
Hos vissa fågelarter betyder det förmodligen att det årliga antalet flygfärdiga ungar halveras.
Kvicksilver förändrar parnings- och föräldrabeteende, minskar antalet ungar och försämrar jaktframgången hos fåglar – bland annat nordamerikansk vit ibis.
Människan slipper inte heller undan. Den amerikanska miljöskyddsmyndigheten EPA uppskattar att kvicksilver varje år ligger bakom att upp emot 75 000 nyfödda i USA föds med defekter i nervsystemet, vilket ger dem problem senare i livet.
Triasperiodens djurliv drabbades på samma sätt och konsekvensen blev till slut ett massutdöende.
I dag försöker forskare som Tamsin Mather att förhindra ännu en kvicksilverkatastrof. Mather spelade 2013 en central roll i utarbetandet av FN:s så kallade Minamata-konvention, som ska minska det globala utsläppet av kvicksilver.
Men i ett längre perspektiv – över miljontals år – är en upprepning av triaskatastrofen troligtvis oundviklig.
Enligt en del studier är Asien på väg att slitas loss från Pakistan i söder till nordöstra Sibirien i norr. Om det sker kan jorden återigen kastas in i ett vulkaniskt helvete som begraver livet i kvicksilver.