Mesti útdauði jarðar markar uppruna Íslenska heita reitsins.

 

 

Eins og ég hef fjallað um hér í pistlum á undan, þá er það álit margra jarðvísindamanna að heiti reiturinn sem nú er virkur undir Íslandi eigi sér langa sögu, sem byrjar undir Síberíu fyrir um 250 milljón árum. Hann er þá langlifasti heiti reiturinn á jörðinni í dag. Enn merkilegra er sú kenning að þegar heiti reiturinn fyrst kom upp á yfirborðið í Síberíu, þá hafi hann orskað mesta útdauða lífríkis á jörðu, á mótum Perm og Trías timabila í jarðsögunni. Það er almennt talið að heitir reitir séu kraftmestir í fyrstu en síðan dragi úr gosmagninu og raftinum. Það getur vel passað í þessu tilfelli.

Lífríki jarðar hefur verið að þróast í um 500 milljón ár. En það hefur ekki alltaf verið dans á rósum, því á þessum tíma hafa orðið fimm stóratburðir, sem hafa eytt nær öllu lífríki á jörðu í hvert sinn. Sá þekktasti varð fyrir um 65 milljón árum, þegar risaeðlurnar og mest allt lífríki jarðar dó út í risastórum loftsteinsárekstri. Fyrsta mynd sýnir fjölda tegunda sem dóu út við hvern útdauða jarðsögunnar. En stærsti og mesti útdauði lífríkis jarðar varð fyrir um 252 milljón árum, þegar um 96% af öllu lífríki fórst. Áhrifin voru svo djúptæk að jafnvel kóralrifin í hafinu dóu og engir kórallar þrifust í um tíu milljón ár á eftir. Allt lífríki sem nú lifir á jörðu eru afkomendur hinna útvöldu 4% sem lifðu þessar hamfarir af. Þessi mikli útdauði markar skilin milli Perm og Trías tímabila í jarðsögunni.

Hvað er það sem gerðist í jarðsögunni á þessum tíma, sem kynni að hafa valdið þessum mikla útdauða? Var það stórkostlegur loftsteinsárekstur, mikil eldgos eða einhverjar aðrar náttúruhamfarir? Vísindamenn hafa lengi velt því fyrir sér og ekki enn komið með nægilega sannfærandi svör.

Það hefur ekki fundist nein vitneskja um stóran loftsteinsárekstur á þessum tíma, en hins vegar verður útdauðinn eiginlega nákvæmlega á sama tíma og mesta eldgosatímabil jarðar tekur yfir, þ.e.a.s. gos blágrýtismyndunarinnar í Síberíu. Þessi blágrýtismyndun nær yfir meir en 2,5 ferkílómetra, er víða meir en 3 km á þykkt og með rúmmál um eða yfir 4 milljonir rúmkílómetra. Myndin til vinstri sýnir hraunstaflann. Ofan á allt saman bætist að þetta ótrúlega magn af basaltkviku gubbaðist upp á mjög stuttum tíma. Steingervingafræðin sýnir að útdauðinn varð á mjög stuttum tíma, sennilega innan 200 þúsund ára. Um 90% af öllum tegundum í   hafinu fórst og um 70% af öllum tegundum á landi. Sömu leiðis sýna steingervingarnir að útdauðinn varð samtíma eldgosunum. Það tók meir en 5 milljón ár áður en lífríkið tók að ná sér.

Þetta er nú gott og blessað, en hver eru þá tengslin milli eyðingu lífríkis og eldgosanna ? Eða er það einungis tilviljun? Hraunrennslið hefur auðvitað haft engin áhrif, en þá er að leita skýringa í sambandi við magn og tegundir af gasi, sem kom upp í þessum gosum. Það eru fyrst og fremst gastegundirnar CO2, H2O, SO2 HF og HCl. B,A, Black og félagar (2012) hafa mælt magn þessara gastegunda í kvikunni sem gaus í Síberíu á þessum tíma.

Þeir finna að kvikan sem kom upp í sumum gosunum hefur ótrúlega hátt magn af gastegundum, með allt að 0,5% S (brennistein), upp undir 1% Cl (klór), og nær 2% F (flúór). Magnið af þessum gastegundum sem kann að hafa borist út í andrúmsloftið skiftir þúsundum gígatonna (Gt), en eitt Gt er einn milljarður tonna. Þeir telja að magnið af brennisteinsgasi hafi verið um 5300 til 6100 Gt S, af klóri 100 til 2700 Gt Cl og af flúóri á bilinu 3800 til 5400 Gt Cl. Brennisteinn veldur kólnun á loftslagi jarðar ef gasið berst hátt upp í heiðhvolf. Klór gasið gæti eytt ósón laginu í heiðhvolfi, sem ver jörðina fyrir hættulegum geimgeislum. Það kann þá að orskaka stökkbreytingar og ill áhrif á erfðefni í öllu lífríki. Flúór orsakar gadd eða flúorósis og fall búpenings, eins og við þekkjum vel hér eftir Skaftárelda 1783.  Það er því af nógu að taka í þessu dæmi varðandi hugsanlegar hættur út af þessum stórgosum.

Eru upptök Íslenska heita reitsins í Síberíu?

Jarðskorpuflekarnir eru á hreyfingu á yfirborði jarðar, en heitu reitirnir eru nokkurn veginn kyrrir, og fastir eins og þungt akkeri langt niðri í möttlinum.   Þetta er ein höfuð kenningin, sem jarðvísindamenn hafa stuðst við undanfarin ár. Þessu fylgir, að heitu reitirnir skilja eftir slóð eða farveg sinn á yfirborði flekanna. Við vitum hvernig flekarnir hreyfast í dag og getum komist mjög nærri því hvernig þeir hafa hreyfst í sögu jarðar, hundruðir milljónir ára aftur í tímann.  Í dag er miðja Íslenska heita reitsins staðsett nokkurn veginn á 64.5° N og 17° W, undir Vatnajökli norðanverðum. Þar undir, djúpt niðri í möttlinum, á þessari breidd og lengd, hefur hann ætíð verið, milljónir ára. En hver er saga hreyfinga fleka yfir þessum reit í gegnum jarðsöguna? Það hefur verið kannað all náið, til dæmis af Lawrene Lawver og félögum (2000) í jarðeðlisfræðistofnun Texas Háskóla. Saga heita reitsins síðustu 50 til 60 milljón árin er nokkuð skýr, en þá rak Grænland yfir heita reitinn, á þeim tíma sem Norður Atlantshaf var að opnast. Þá var Grænland hluti af fleka Norður Ameríku og á leið sinni til norðvestur fór Grænland yfir heita reitinn og þá gaus mikilli blágrýtismyndun, fyrst á vestur og síðar á austur Grænlandi. Heiti reiturinn eða möttulstrókurinn undir honum, var grafkyrr, staðsettur nokkurn veginn á á 64.5° N og 17° W, þegar Grænland rak framhjá. En Lawver og félagar hafa rakið söguna miklu lengra aftur í tímann. Þeir telja að fyrir um 250 milljón árum hafi Síbería verið fyrir ofan möttulstrókinn eða heita reitinn sem við nú kennum við Ísland. Myndin sem fylgir sýnir útlínur meginlandanna fyrir 200 milljón árum, og er staðsetning heita reitsins (64.5° N og 17° W) sýnd með rauðum hring. Glöggir menn átta sig fljótt á landakortinu: Ameríka er hvít, Grænland er fjólublátt, Bretlandseyjar gular, Skandínavía, Rússland og Síbería eru græn. En Ísland er að sjálfsögðu ekki til (kom fyrst í ljós fyrir um 20 milljón árum) og Norður Atlantshaf hefur ekki opnast. Nú vill svo til að mesta eldgosaskeið í sögu jarðar hófst í Síberíu fyrir um 250 milljón árum og þá myndaðist stærsta blágrýtismyndun sem við þekkjum á jörðu: Síberíu basaltið. Í dag þekur það landflæmi sem er um 2,5 milljón ferkílómetrar.  Samkvæmt þessum niðurstöðum markar sá atburður upphaf Íslenska heita reitsins. Hann er þá ekki Íslenskur eftir allt saman: Hann er reyndar Rússneskur að uppruna, ef kenning Lawvers og félaga stenst.