ההכחדה הגדולה ביותר

לפני כ-250 מיליון שנה התמודד עולם החי בכדור הארץ התמודד עם אירוע ההכחדה הקשה ביותר שחווה מעודו. ההכחדה ההמונית הזאת, שהתרחשה בסוף תקופת הפֶּרְם (Permian), הובילה להיעלמותם של כ-96 אחוז מכלל מיני היצורים החיים הידועים שחיו אז באוקיינוסים. היא נמשכה הרף עין במונחים גיאולוגיים – כנראה כמה אלפי שנים בלבד, וחוקרים רבים מנסים לפענח מה בדיוק גרם לה, ואם התשובה לכך משמעותית גם לחיינו היום. מחקר שנערך לאחרונה בארצות הברית מלמד שהיא עלולה להיות רלוונטית הרבה יותר משחשבנו.

התפרצות בסיביר

לפי הסברה המקובלת כיום, הטריגר להכחדה הנרחבת טמון בהתפרצות געשית חסרת תקדים (ככל הידוע לנו) שהתרחשה במרכז סיביר של ימינו. ההתפרצות נמשכה שני מיליוני שנים, ופלטה אל פני השטח לבה בזלתית בנפח של יותר מארבעה מיליון קילומטרים מעוקבים. רמות הבזלת רחבות הידיים שנותרו מאז מכסות כיום שטח השווה בגודלו לכל אוסטרליה, והן מכונות "מדרגות סיביר".

ההתפרצות הגעשית עצמה, למרות הסכנות המיידיות שהביאה לסביבתה הקרובה, אינה נחשבת כגורם המרכזי להכחדה. הסכנה הגדולה יותר משקפה מהגזים שנפלטו במהלכה לאוויר, שכללו בעיקר אדי מים, פחמן דו-חמצני וגופרית דו-חמצנית. אדי מים ופחמן דו-חמצני הם גזי חממה, שסופגים את חום השמש המוקרן בחזרה מפני כדור הארץ, ומביאים להתחממות האטמוספרה. לפי הערכות, תוך זמן קצר מההתפרצות ההיא, כדור הארץ חווה שינוי אקלים משמעותי. פני האוקיינוסים התחממו בכ-11 מעלות צלזיוס, דבר שהוביל להכחדה נרחבת של מינים ימיים.

אולם חוקרים מסוימים טוענים כי העלייה המשוערת בטמפרטורת מי האוקיינוסים לא מסבירה לבדה את היקף ההכחדה הנרחב. מצטרפת אליה תופעה נוספת שנגרמת בעקיפין. החמצן הוא גז חיוני לרוב היצורים החיים. הוא מתמוסס בקושי במים, וככל שהם חמים יותר כך הוא "בורח" מהמים מהר יותר וריכוזו בהם פוחת. עדויות גיאולוגיות, שנאספו מסלעי משקע שנוצרו ברחבי העולם בזמן ההכחדה הגדולה, מלמדות שריכוז החמצן שהיה מומס במים פחת אז בצורה קיצונית. האנוקסיה – המחסור בחמצן שהתפתח באוקיינוסים – נחשב לגורם הכחדה משמעותי לא פחות מאשר ההתחממות עצמה.

שילם את המחיר על ההתפרצות הגעשית? עקרב מים (Eurypterid) שנכחד בסוף תקופת הפרם | איור: Science Photo Library

עיקר הסכנה: בקטבים

כדי להבין יותר לעומק איך השפיע המחסור בחמצן מומס במים על עולם החי באוקיינוסים, פיתחו המדענים מודל ממוחשב מורכב, שהכיל שחזור מדויק ככל הניתן של האקלים ושל תנאים נוספים ששררו בכדור הארץ בשלהי תקופת הפֶּרם. בעזרת המודל הם בחנו איך השפיעה העלייה המהירה בריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה בעקיפין על ריכוז החמצן באוקיינוסים.

בנוסף הם פיתחו מודל שמחשב את יכולתה של סביבת מחייה מסוימת לקיים בעלי חיים בריכוזי חמצן וטמפרטורה משתנים, בהתאם לדרישות החמצן של כל מין. הם נעזרו במודל כדי לבדוק איך ישפיעו שינויים כאלה על 61 מיני בעלי חיים עכשוויים ממגוון קבוצות ואזורים גיאוגרפיים, שנבחרו כדוגמאות מייצגות לקבוצות מקבילות מזמן ההכחדה.

מהמודל עולה כי העלייה הפתאומית בריכוז גזי החממה הובילה לירידה של כ-76 אחוז בכמות החמצן המומס באוקיינוסים. בנוסף, התחממות הקטבים האטה את שקיעת המים הקרים סביבם אל קרקעית האוקיינוסים, תופעה שמניעה את זרמי האוקיינוס העולמיים ומחדירה חמצן אל חלקיהם העמוקים. באופן מעניין, האוקיינוסים באזורים הסמוכים לקטבים חוו ירידה משמעותית הרבה יותר בריכוז החמצן בהם בהשוואה לאזורים הטרופיים.

את ערכי החמצן והטמפרטורה שעלו מהמודל הזינו החוקרים לנוסחה שבוחנת את מידת התאמתם של מינים חיים לתנאים המשתנים. התוצאה איששה את ההשערה שמינים בקווי רוחב גבוהים, כלומר סמוך לקטבים, יהיו בסכנת הכחדה חמורה יותר עקב אובדן סביבת החיים שלהם, לעומת מינים בקווי הרוחב הטרופיים. את הממצאים האלה השוו החוקרים עם מאגר מידע פליאונתולוגי (המבוסס על מאובנים), הכולל את המינים שנכחדו בסוף תקופת הפֶּרְם, ואת אלה שידוע ששרדו. הממצאים תמכו בתוצאות המודל: מינים בקווי רוחב גבוהים נכחדו בהיקף גדול יותר בהשוואה למינים שחיו בקווי הרוחב הטרופיים.

הממצא הזה מפתיע, מאחר שההשערה הנפוצה עד כה הייתה שהאזורים הטרופיים יהיו מסוכנים יותר לחיים, מאחר שטמפרטורת המים בהם גבוהה מלכתחילה, והתחממות נוספת שלהם נחשבת בעייתית יותר מהתחממות של מים קרים. אפשר להסביר את זה בכך שליצורים המותאמים לסביבה קרה לא נותר לאן להימלט, בשעה שאלה שהותאמו לסביבה חמה יכלו לנדוד צפונה ודרומה מקו המשווה אל אזורי מחיה חמים חדשים שנפתחו בפניהם. כלומר המינים ליד הקטבים נדחקו החוצה מהעולם.

התחממות הקטבים פגעה קשות במינים שחיו שם. קרחונים בים ליד גרינלנד | צילום: Science Photo Library

ומה כיום?

הפעילות האנושית דוחקת את התנאים הסביבתיים בכדור הארץ למצב קיצוני שלא היה כמותו בעבר הלא רחוק. במצב כזה, הארכיון הגיאולוגי הטמון בסלעים הופך למקור מידע חשוב מתמיד על ההשלכות האפשריות של שינויי אקלים עולמיים.

אמנם האנושות כנראה לא תצליח לפלוט לאטמוספרה כמויות גזי חממה דומות לאלה שנפלטו בזמן היווצרות מדרגות סיביר, אך על פי חלק מההערכות היא בהחלט נעה בכיוון הזה. לפי אחד המחקרים, האוקיינוסים עלולים לאבד עד סוף המאה כשבעה אחוזים מהחמצן המומס בהם, אם פליטות גזי החממה יימשכו בקצב הנוכחי. זה אולי לא יגרום בטווח הזמן הקרוב להכחדה נרחבת כל כך כמו זאת שהתרחשה בסוף תקופת פֶּרְם, אך גם אובדן מצומצם יותר של מינים עלול להוביל לשינויים אקולוגיים משמעותיים, ולהפסד גדול של כולנו.