En als we niet oppassen, kan een soortgelijke gebeurtenis nu weer, door ons eigen toedoen, plaatsvinden.

Het Devoon is een periode in de geologische tijdschaal die duurde van 419 tot 358 miljoen jaar geleden. Dit tijdperk kenmerkt zich door een relatief warm klimaat en hoog zeeniveau. Daarnaast ontstonden de eerste echte bossen. Maar misschien wel het meest opvallend is dat gedurende deze periode veel massa-extincties plaatsvonden. Naar schatting kwam bijna 70 procent van al het leven op aarde om. En onderzoekers begrijpen nu eindelijk waarom.

Boomwortels
Het lijkt er sterk op dat boomwortels verantwoordelijk zijn voor de reeks massa-extincties die ten tijde van het Devoon plaatsvonden. “Onze analyse toont aan dat de eerste boomwortels de oceanen met overtollige voedingsstoffen overspoelden,” legt onderzoeker Gabriel Filippelli uit. “Dit veroorzaakte vervolgens enorme algengroei. Door deze snelle en destructieve groei van algen werd de meeste zuurstof uit de oceanen onttrokken. En dit leidde vervolgens tot catastrofale massa-extincties.”

Studie
De onderzoekers komen tot deze conclusie na chemische analyses van steenafzettingen in oude meerbeddingen. Het team reisde hiervoor af naar Groenland en naar de noordoostkust van Schotland. “Het is niet gemakkelijk om meer dan 370 miljoen jaar terug in de tijd te kijken,” zegt co-auteur Matthew Smart. “Maar rotsen hebben een lang geheugen. Bovendien bestaan er nog steeds plaatsen op aarde waar je chemie als een microscoop kunt gebruiken om de mysteries van de prehistorie te ontrafelen.”

Fosfor
Het team vond bewijs voor schommelende concentraties fosfor; een chemisch element dat in al het leven op aarde voorkomt. Daarnaast waren de onderzoekers op basis van verwering – veroorzaakt door wortelgroei – in staat natte en droge cycli te onderscheiden. Meer verwering duidt op natte cycli met meer wortels terwijl minder verwering in verband kan worden gebracht met droge cycli en minder wortels. Uiteindelijk ontdekte het team dat de droge cycli precies samenvielen met hogere fosforconcentraties. Dit suggereert dat stervende wortels gedurende deze periodes het water in zekere zin ‘vervuilden’ met hun voedingsstoffen. En dat was mogelijk het startschot voor allesvernietigende massa-extincties.

Tegenwoordig
“Gelukkig richten hedendaagse bomen geen vergelijkbare verwoestingen aan,” zegt Filippelli. “De natuur heeft sindsdien manieren gevonden om de impact van rottend hout te compenseren. De diepe, moderne bodem houdt bovendien meer voedingsstoffen vast dan gedurende het Devoon, toen de wereld bedekt was met slechts een dunne laag aarde.”

Dode zones
Toch vindt het proces dat in de studie wordt geschetst (wetenschappelijk bekend als eutrofiëring) ook nu plaats – zij het op kleinere schaal. Een soortgelijk fenomeen veroorzaakt namelijk momenteel ‘dode zones’ in de Golf van Mexico en in de Grote Meren (vijf meren nabij de grens tussen de Verenigde Staten en Canada). Overtollige voedingsstoffen afkomstig uit mest en ander landbouwafval komen hier in het water terecht en veroorzaken enorme algenbloei, die op hun beurt al het aanwezige zuurstof verbruiken.

De studie, gepubliceerd in het vakblad Geological Society of America Bulletin, werpt dan ook licht op deze nieuwe bedreigingen voor het leven in de oceanen. Want vervuiling door meststoffen en ander organisch afval – zoals rioolwater – zou mogelijk ook nu in het ergste geval kunnen leiden tot nagenoeg zuurstofloze oceanen. “De nieuwe inzichten in de catastrofale gevolgen van natuurlijke gebeurtenissen in het verleden kunnen daarom dienen als een waarschuwing voor de gevolgen van soortgelijke omstandigheden die tegenwoordig door menselijk handelen ontstaan,” besluit Fillipelli.