ประวัติศาสตร์ที่อาจซ้ำรอย บทเรียนจากการสูญพันธุ์ในยุคเพอร์เมียน-ไตรแอสสิค

ราว 252 ล้านปีก่อน โลกได้เผชิญกับการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่เกือบจะทำให้สิ่งมีชีวิตบนโลกตายลงไปทั้งหมด โดยสัตว์มีกระดูกสันหลังบนโลกสูญพันธุ์ไปกว่าร้อยละ 70 และสิ่งมีชีวิตในน้ำราวร้อยละ 96 ซึ่งรวมถึงสัตว์น้ำอย่างไตรโลไบท์ (Trilobite) ที่อยู่รอดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่มาแล้วถึงสองครั้งสองคราด้วยกัน

เหตุการณ์ดังกล่าวเรียกว่าการสูญพันธุ์ในยุคเพอร์เมียน-ไตรแอสสิค (Permian-Triassic Extinction) หรือที่รู้จักกันอีกชื่อว่าการตายครั้งใหญ่ (the Great Dying) ซึ่งนับว่าเป็นเหตุการณ์ครั้งที่เลวร้ายที่สุดในหน้าประวัติศาสตร์โลกที่เรารู้จัก

นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ยอมรับสมมติฐานที่ว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศคือสาเหตุของเหตุการณ์ดังกล่าว หรือให้ชัดเจนกว่านั้น การเปลี่ยนแปลงทางภูมิอากาศมีสาเหตุจากการระเบิดครั้งใหญ่ของภูเขาไฟในแถบไซบีเรียที่ทำให้โลกปกคลุมอยู่ใต้ฝุ่นควันยาวนานกว่าล้านปี ส่งผลให้แสงอาทิตย์ไม่สามารถส่องลงสู่ผิวโลกได้ พื้นผิวโอโซนบางลง เกิดฝนกรด และเพิ่มอุณหภูมิ

สาเหตุหลักที่ทำให้สิ่งมีชีวิตใต้น้ำตกเป็นเหยื่อสำคัญของเหตุการณ์นี้ คืออุณหภูมิที่สูงขึ้นทำให้กระบวนการเผาผลาญเร่งเร็วขึ้น ยิ่งทำให้สิ่งมีชีวิตจำเป็นต้องใช้ออกซิเจนมากขึ้น แต่ในขณะเดียวกันออกซิเจนในมหาสมุทรก็น้อยลง ท้ายที่สุดแล้ว สิ่งมีชีวิตในทะเลจึงขาดอากาศหายใจตาย

เรากำลังเผชิญกับสภาวะที่อุณหภูมิในชั้นบรรยากาศเพิ่มสูงขึ้นในอัตราที่รวดเร็วกว่าครั้งการตายครั้งใหญ่ ซึ่งส่งสัญญาณเตือนภัยต่อเนื่องมากกว่า 700,000 ปีก่อนจะเกิดการสูญพันธุ์จริงๆ

“นี่นับเป็นครั้งแรกที่เราสามารถระบุถึงกลไกที่เป็นไปได้ซึ่งทำให้เกิดการสูญพันธุ์และสามารถทดสอบกับบันทึกฟอสซิล รายละเอียดของเหตุการณ์ดังกล่าวทำให้เราสามารถคาดการณ์สาเหตุการสูญพันธุ์ที่อาจเกิดขึ้นในอนาคต” Justin Penn นักสมุทรศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวอชิงตันให้สัมภาษณ์ ทีมวิจัยใช้แบบคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างแบบจำลองการเปลี่ยนแปลงของโลกในช่วงเหตุการณ์การตายครั้งใหญ่ ก่อนที่ภูเขาไฟจะระเบิด ระดับอุณหภูมิและออกซิเจนนั้นใกล้เคียงกับโลกของเราในปัจจุบัน ทำให้พวกเขามีเหตุการณ์ฐานในการทำงานต่อ

หลังจากนั้น เขาเพิ่มระดับแก๊สเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศเพื่อลอกเลียนแบบสภาพเหตุการณ์หลังจากที่ภูเขาไฟระเบิด ซึ่งทำให้อุณหภูมิบนพื้นผิวของทะเลสูงขึ้นราว 11 องศาเซลเซียส ผลของแบบจำลองดังกล่าวพบว่าอุณหภูมิที่สูงขึ้นทำให้ระดับออกซิเจนในทะเลลดลงราวร้อยละ 76 โดยพื้นที่ใกล้ผิวดินใต้ทะเลราวร้อยละ 40 ไม่มีออกซิเจนหลงเหลืออยู่เลย

ทีมวิจัยใช้แบบจำลองดังกล่าวโดยนำข้อมูลของสัตว์น้ำในปัจจุบัน 61 ชนิดพันธุ์ สิ่งที่พวกเขาพบคือหายนะ “มีสิ่งมีชีวิตในทะเลจำนวนหยิบมือที่จะยังสามารถอยู่ได้ในที่อยู่อาศัยดั้งเดิม พวกมันไม่สูญพันธุ์ก็ย้ายถิ่นอาศัย” Curtis Deutch นักสมุทรศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวอชิงตันอธิบาย

ชนิดพันธุ์ที่ได้รับผลกระทบมากที่สุดคือเหล่าสิ่งมีชีวิตที่จำเป็นต้องใช้ออกซิเจนจำนวนมาก และผลกระทบที่ร้ายแรงจะเกิดขึ้นในพื้นที่ที่ห่างจากเส้นศูนย์สูตร เมื่อทีมวิจัยเปรียบเทียบผลของแบบจำลองกับข้อมูลฟอสซิล ก็พบว่าข้อสันนิษฐานนั้นเป็นความจริง สาเหตุเนื่องจากสัตว์น้ำที่อาศัยในน้ำอุ่นบริเวณเส้นศูนย์สูตรจะสามารถอพยพไปยังทางเหนือหรือทางใต้เพื่อหาที่อยู่อาศัยแห่งใหม่ ในขณะที่ประชากรซึ่งมีถิ่นอาศัยในอากาศที่ค่อนข้างเย็น ไม่มีสถานที่ให้หลบภัย

สาเหตุดังกล่าวทำให้ประชากรสัตว์น้ำลดลงไปราวร้อยละ 50 จากเหตุการณ์การตายครั้งใหญ่ ส่วนที่เหลือนั้นน่าจะมีสาเหตุมาจากความเป็นกรดของทะเลที่เพิ่มขึ้นจากแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปะทุจากการระเบิดของภูเขาไฟในไซบีเรีย รวมถึงการลดลงของปริมาณพืชเนื่องจากโอโซนที่บางลง สิ่งสำคัญจากงานวิจัยชิ้นนี้คือ การเพิ่มขึ้นของอุณภูมิ 11 องศาเซลเซียสนั้น เป็นกระบวนการที่กินเวลาหลายพันปี

“ภายใต้สมมติฐานการดำเนินธุรกิจแบบปกติ (business-as-usual) ภายใน พ.ศ. 2643 ระดับอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นราวร้อยละ 20 ของอุณภูมิในยุคเพอร์เมียน และในอีก 200 ปีต่อมา อุณภูมิอาจเพิ่มสูงถึงราวร้อยละ 35 ถึงร้อยละ 50” Justin Penn กล่าวเสริม “สิ่งสำคัญของงานวิจัยชิ้นนี้คือ การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่อาจเกิดขึ้นอีกครั้งจากกลไกที่คล้ายคลึงกับการตายครั้งใหญ่ โดยครั้งนี้จะมีสาเหตุจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในยุคของมนุษย์”

ถอดความและเรียบเรียงจาก Finally, We Know What Killed Sea Life in The Deadliest Mass Extinction in History โดย MICHELLE STARR
ถอดความและเรียบเรียงโดย รพีพัฒน์ อิงคสิทธิ์
ภาพเปิดเรื่อง www.smithsonianmag.com