חוקרים מאוניברסיטת אדינבורו גילו שאירוע ההכחדה ההמוני שהתרחש בתום העידן הפרמיאני נבע בין השאר מעלייה בחומציות מי הים. האם אנחנו עדים כיום לתהליך דומה?
אירוע ההכחדה ההמוני שהתרחש על הגבול שבין העידן הפרמיאני לעידן הטריאסי נחשב לאירוע ההכחדה החמור ביותר שידע כדור הארץ. יותר מ-90 אחוז מכל מיני בעלי החיים בים ולמעלה מ-70 אחוז מבעלי החיים היבשתיים שהיו קיימים בתקופה ההיא נכחדו, כולל חרקים. למעשה זהו אירוע ההכחדה ההמוני הידוע היחיד של חרקים. קיימות סברות רבות על אורכה של תקופת ההכחדה הזו ועל המנגנונים שהניעו אותה, אך נראה שהאירוע ארך כ-60 אלף שנה.
במחקר חדש נבדקו דגימות של סלעים שנלקחו ממדינות המפרץ הפרסי, ששכנו בתקופה ההיא מתחת לפני הים. החוקרים בדקו את המבנה הכימי שלהן והסיקו ממנו מה היה ההרכב הכימי של הים באותה תקופה. תוצאות הניתוח הראו שבמהלך תקופה קצרה במיוחד, במונחים גיאולוגיים, של כעשרת אלפים שנה, חלה עלייה מהירה ודרמטית בריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה בעקבות פעילות וולקנית מוגברת. כתוצאה מכך, עלתה רמת החומציות של מי הים, ונראה שהתהליך הזה היה אחד הגורמים העיקריים לקצב התמותה הגבוה בתקופה הזו.
תהליך החמצת האוקיינוסים | מקור: מינהל האוקיינוס והאטמוספירה הלאומי של ארה"ב (NOAA)
ריכוז קטלני של פחמן דו-חמצני
הפחמן הדו-חמצני היא מולקולה שמצויה בדרך כלל במצב גזי בכדור הארץ, אך היא גם מסיסה במידה מסוימת במים. ריכוזיה באוויר ובמים קשורים זה לזה, כך שכאשר ריכוז הפחמן הדו-חמצני באוויר עולה באופן דרסטי יעלה גם ריכוזו במים. כולנו מכירים את התופעה הזו היטב מבקבוקים של שתייה קלה מוגזת: כל עוד הבקבוק סגור, ריכוז הגז בבקבוק נשאר גבוה מאוד, אך כשפותחים את הבקבוק מורידים בבת אחת את ריכוז הגז באוויר הסמוך למשקה והפחמן הדו-חמצני המומס במשקה עובר במהירות למצב גזי ונפלט החוצה בצורת בועות.
ניתן לחשוב על תהליך ההחמצה של מי הים כתהליך הפוך לפתיחה של בקבוק משקה. כלומר, עקב עלייה מהירה בריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה, גם ריכוזו במים עולה באופן קיצוני. הסיבה לכך שהתהליך זה מעלה גם את החומציות במים היא שהפחמן הדו-חמצני מתמוסס במים בתור יון (מולקולה טעונה במטען חשמלי) חומצי בשם חומצה קרבונית (לפי הנוסחה: CO2+ H2O⇔HCO3- + H+). לכן, ככל שריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה ובים יעלה, המים יהפכו חומציים יותר.
תוצאה קריטית אחת של עלייה בחומציות המים היא פגיעה בתהליך היצירה של השלד הסידני שיש למינים רבים של בעלי חיים ימיים. התהליך הזה מסביר לפחות באופן חלקי את המוות ההמוני שלהם.
זה זמן רב קיימות השערות שעוסקות בפוטנציאל ההרסני של תהליך החמצת מי הים, אך כעת יש לנו גם הוכחה ישירה ראשונה לקשר שבין העלייה בחומציות מי הים לאירוע הכחדה כה חמור. הקשר הזה מדאיג במיוחד בהתחשב בעלייה החדה שחלה ב-150 השנים האחרונות בריכוזי הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה. העלייה הזאת מתרחשת בקצב מהיר ודומה למה שהתרחש בשנות ההכחדה הפרמיאנית-טריאסית, אם כי רמות הגז באטמוספירה עדיין נמוכות כיום בהשוואה לתקופה ההיא.
