Sự kiện tuyệt chủng 250 triệu năm trước bắt nguồn từ một nguyên tố hóa học

"Đại diệt vong" xảy ra vào cuối thời kỳ Permia được coi là thảm kịch gây đại tuyệt chủng kinh hoàng nhất trong lịch sử Trái Đất. Ảnh: Sohu

Điều gì đã gây ra sự kiện tuyệt chủng hàng loạt vào cuối kỷ Permi-Trias? Nhóm nghiên cứu của Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc gần đây đã đưa ra một quan điểm mới. Họ sử dụng phương pháp phân tích đồng vị niken có độ chính xác cao để nghiên cứu các địa tầng cuối kỷ Permi-đầu kỷ Trias ở Bắc Cực thuộc Canada.

Các nhà khoa học đưa ra kết luận rằng niken kết hợp với sol khí (aerosol) được tạo ra từ vụ phun trào Siberian Traps cách đây 250 triệu năm là một yếu tố quan trọng dẫn đến sự kiện tuyệt chủng hàng loạt. Siberian Traps là tên của dãy núi lửa khổng lồ thuộc Siberia, Nga ngày nay. Các kết quả gần đây đã được công bố trên tạp chí Nature Communications.

Ảnh chụp màn hình Nature.com

Vào cuối kỷ Permi, khoảng 250 triệu năm trước, sự kiện tuyệt chủng lớn nhất đã xảy ra trên Trái Đất. 70% tất cả các loài động vật có xương sống trên cạn đã bị giết chết và 96% tất cả các loài sinh vật biển, bao gồm cả bọ ba thuỳ nổi tiếng trước đó đã sống sót qua hai sự kiện tuyệt chủng hàng loạt khác.

Trong nghiên cứu về môi trường và cơ chế của sự kiện tuyệt chủng hàng loạt thời kỳ này, các học giả đã đưa ra nhiều quan điểm và cách hiểu khác nhau. Từ lâu, các nhà khoa học vẫn tin rằng nguyên nhân chính của sự kiện tuyệt chủng hàng loạt là do loạt núi lửa Siberia Traps phun trào.

Tuy nhiên, các cuộc kiểm tra gần đây lại chỉ ra rằng Siberian Traps đã bắt đầu phun trào 300.000 năm trước sự kiện tuyệt chủng hàng loạt Permi.

Theo tác giả chính của bài báo, Li Menghan, đối tượng nghiên cứu của họ là hồ Buchanan trong lưu vực Sverdrup ở Bắc Cực thuộc Canada. Từ quan điểm của vị trí địa lý cổ, lưu vực Sverdrup cách Siberian Traps khoảng 20.000. Theo hướng gió xuôi, vật chất của vụ phun trào núi lửa có thể chạm tới lưu vực trong khoảng 4 đến 8 ngày. Do đó, khu vực này có ý nghĩa nghiên cứu khoa học quan trọng.

Các nhà nghiên cứu đã tiến hành kiểm tra đồng vị niken trong đá phiến sét của hồ Buchanan và phát hiện ra rằng thành phần của đồng vị niken có mối tương quan với hàm lượng oxy và thành phần hóa học của nước biển tại thời điểm đó. Vào cuối kỷ Permi, hàm lượng niken đột ngột giảm mạnh.

Nghiên cứu tin rằng vụ phun trào ở Siberian Traps đã hình thành một lượng lớn các sol khí chứa niken, và hoàn lưu khí quyển đã đưa chúng chìm xuống đại dương và đất liền. Sự kết tủa của lượng sol khí chứa niken tiêu thụ một lượng lớn ôxy, đẫn đến hậu quả là thiếu ôxy trong nước biển và axit hóa đại dương.

Sự lắng đọng của một lượng lớn sol khí chứa niken cũng làm cho môi trường sinh trưởng của sinh vật trên cạn bị suy giảm. Niken dư thừa trong đất không có lợi cho quá trình quang hợp và hô hấp của thực vật, hạn chế sự phát triển, và cuối cùng dẫn đến cái chết của thực vật.

Nhóm nghiên cứu cũng chỉ ra rằng đã có 5 sự kiện tuyệt chủng hàng loạt trên Trái Đất trong 540 triệu năm qua. Nghiên cứu này là lần đầu tiên đồng vị niken được sử dụng để phân tích những sự thay đổi môi trường trong quá trình tuyệt chủng của sự sống, và cung cấp kiến thức về sự tương tác giữa cuộc sống và môi trường.