Algenbloei, veroorzaakt door een overmaat koolstofdioxide in de atmosfeer heeft het complete Aardse waterleven ooit op 5 miljoen jaar achterstand gezet. Dat concludeert biogeochemicus Katja Meyer (Stanford University) uit de koolstofisotopen in de kalksteen die toen is neergeslagen.

‘Toen’ is in dit geval 250 miljoen jaar geleden, toen het Perm-tijdperk overging in het Trias. Zo ongeveer de tijd dat de eerste dinosauriërs ontstonden dus. Ergens rond dat moment had het meest massale uitsterven plaats uit de Aardse geschiedenis, vermoedelijk door een serie enorme vulkaanuitbarstingen in Siberië.

Bekend was al dat het landleven zich daarna vrij snel herstelde maar dat de oceanen nog zo’n 5 miljoen jaar extreem arm aan zuurstof bleven. Hoe dat precies kon, was tot nu toe een raadsel.

Meyer denkt de oorzaak nu te weten, zo schrijft ze in het tijdschrift Earth and Planetary Science Letters. Ze bepaalde de verhoudingen tussen de isotopen koolstof-12 en koolstof-13 in kalksteenlagen uit die tijd. Beide isotopen zitten van nature in oceaanwater, maar Aardse levensvormen hebben een voorkeur voor koolstof-12. Dus hoe meer leven er is, hoe meer koolstof-12 er uit de circulatie wordt gehaald en hoe hoger het percentage koolstof-13 in de kalksteen wordt.

Vervolgens komt een ander verschijnsel om de hoek kijken, namelijk dat bacteriën en algen de neiging hebben om ondiep water op te zoeken terwijl hogere levensvormen zich veel meer over ondiep en iets dieper water verspreiden. Dus als in de kalksteenlagen op de bodem van ondiep water meer koolstof-13 belandt dan in de dieper liggende lagen even verderop, dan is dat een aanwijzing dat eencelligen de overheersende levensvorm zijn geweest.

In de kalksteenlagen in het zuiden van China, die Meyer heeft onderzocht, blijkt inderdaad zo’n koolstof-13-gradiënt als functie van de waterdiepte te zitten. En die gradiënt is nog relatief steil ook. Conclusie: bacteriën en algen overheersten 250 miljoen jaar geleden inderdaad, en het waren er véél.

De verklaring is niet zo moeilijk te verzinnen. De vulkanen moeten grote hoeveelheden CO₂ in de atmosfeer hebben uitgebraakt. Dat schiep de condities voor een enorme algenbloei in de oceanen. Die algen gingen dood en werden afgebroken door navenant grote kolonies bacteriën, die voor een deel aeroob waren. Met als gevolg dat het bacteriële zuurstofverbruik zó hoog werd dat er voor andere organismen, zoals vissen, nauwelijks zuurstof in het water overbleef.

Kennelijk duurde het 5 miljoen jaar voordat de extra CO₂ op was, waarna het eencellige leven zich op een veel lager niveau stabiliseerde en de vissen letterlijk weer lucht kregen.

bron: Stanford