Der blev rapporteret om en vigtig konstatering i sidste uge i det samme nummer af videnskab som de nye studier af Ardipithecus, og desværre overskygget af nyheden om den 4 millioner år gamle hominid. Denne konstatering kan vise sig at være endnu vigtigere, fordi den ikke vedrører udviklingen af en enkelt art, men genopretningen af livet generelt på Jorden efter en af de største katastrofer nogensinde.
Jeg henviser til et papir af Julio Sepúlveda og andre kaldet "Hurtig genopblussen af marin produktivitet efter kridt-paleogene masseudryddelse."
Sepúlveda og kolleger undersøgte marine sedimenter i Danmark dateret til perioden efter KT-masseudryddelsesbegivenheden. Denne begivenhed bestod af en påvirkning på Jorden af en stor asteroide for 65 millioner år siden og den efterfølgende udryddelse af mange arter, inklusive alle dinosaurier. Det menes, at der var et stort fald i den biologiske aktivitet i verdenshavene efter begivenheden, fordi solen stort set var blokeret, hvilket reducerede fotosyntesen i havlevende alger. Uden sol ville algerne være døde af, og uden alger, som er i bunden af den oceaniske fødekæde, ville andre livsformer i havet dø ud eller blive meget sjældne. De mere almindeligt accepterede rekonstruktioner af, hvad der skete, indikerer, at denne oceaniske afdødning faktisk skete, og at det tog op til tre millioner år for økosystemerne i det åbne hav at komme sig efter denne påvirkning. (Økosystemer i nærheden af kysten er blevet antaget at komme sig meget hurtigere.) Det relativt livløse åbne hav efter indflydelse kaldes undertiden "Stangelove-oceanet" med henvisning til karakteren i den apokalyptiske film "Dr. Strangelove."
Den tidligere forskning var imidlertid baseret på undersøgelse af fossiler af marine organismer, inklusive alger, der efterlader et let fossiliseret "skelet" af silica, som faktisk er sparsom i meget lang tid efter påvirkningen. Det er imidlertid muligt, at visse typer organismer, der ikke efterlader fossiler, såsom cynobakterier, var rigelige og ville forblive uopdaget i fossilregistret.
Papiret fra Sepúlveda og kolleger brugte en anden slags bevis for at se efter biologisk aktivitet på åbent hav og fandt det i overflod muligvis inden for et århundrede efter påvirkningen. Hvis dette viser sig at være sandt, må mørkningen af himlen efter påvirkningen have været ret kort sigt, og den observerede langsigtede forstyrrelse af havets økosystemer skal have en anden forklaring.
"Primær produktivitet kom hurtigt tilbage, i det mindste i det miljø, vi studerede, " ifølge Roger Summons, en af papirets forfattere. "Atmosfæren skal have renset hurtigt. Folk bliver nødt til at overveje gendannelsen af økosystemerne. Det kan ikke kun være manglen på fødevareforsyning."
Metoden dette forskerteam brugte var at kigge efter isotopisk adskilte materialer i havsedimenterne, de undersøgte, samt molekyler, der kun kunne være dannet af levende ting.
Sedimenterne, de kiggede på, består af et 37 cm tykt lag ler i Danmark. Inden for denne ler, som blev afsat i relativt lavt miljø tæt ved kysten, er kulbrinte-molekyler produceret af levende organismer, der er rimeligt godt bevaret fra 65 millioner år siden. Disse molekyler angiver eksistensen af omfattende åben oceanisk fotosyntese, som ikke ville have været mulig under modellen "Strangelove ocean".
Den måde, analysen fungerer på, kan forstås på denne måde: Havet har en masse opløst kulstof i sig. Dette kulstof findes i form af mere end en isotop. En isotop er en version af et element, der kun er en lille smule anderledes i dets nukleare sammensætning, og de fleste elementer, der er lettere end Uran, har flere ikke-radioaktive isotoper. Hvis der ikke var noget liv i havet, ville kulstoffet nå en bestemt balance i forhold til andelen af hver isotop, så sedimenter, der indeholdt kulstof, ville have et forudsigeligt forhold mellem disse isotoper. (Bemærk: Dette har intet at gøre med radiocarbon-datering. Se dette blogindlæg for mere om den potentielle forvirring omkring dette spørgsmål.)
Levende former bruger kulstof, men når kulstof tages fra det omgivende miljø, integreres visse isotoper i biologisk væv lettere end andre. Hvilke isotoper, der bruges, og på hvilken måde af biologiske systemer, og den nøjagtige årsag hertil, er kompleks og langt uden for et blot blogindlæg! Det er tilstrækkeligt at sige, at når en geokemiker ser på en prøve af kulstof ved hjælp af meget følsomme instrumenter, kan hun fortælle, om dette kulstof er kommet fra et ikke-biologisk system kontra et biologisk system. Ud over dette er det endda muligt at fortælle, hvilken slags biologisk system der er repræsenteret.
Sepúlvedas team var i stand til at fortælle, at kulstoffet i disse sedimenter efter påvirkning kun kunne have været samlet i disse kulbrinter (og andre forbindelser) i et fungerende åbent havøkosystem med masser af algefotosyntetisering på et ret godt klip. Da disse sedimenter blev afsat lige efter påvirkningen, er "Strangelove" -teorien med et stort livløst hav meget usandsynligt.
