Vulkaner

Vulkaner begravede kloden i kviksølv

Jordens kontinenter rev sig væk fra hinanden, og op mod 40 millioner tons kviksølv blev pumpet ud over planeten. Nu har forskere afsløret, hvordan giftstoffet smadrede triastidens økosystemer – og katastrofen er på vej til at ske igen.

Jordens kontinenter rev sig væk fra hinanden, og op mod 40 millioner tons kviksølv blev pumpet ud over planeten. Nu har forskere afsløret, hvordan giftstoffet smadrede triastidens økosystemer – og katastrofen er på vej til at ske igen.

Shutterstock

Geologen Tamsin Mather tager de sidste skridt op ad vulkanens askeklædte sider, og et enormt krater åbner sig for hendes fødder.

Hun står nu over tre kilometer over havets overflade og stirrer ned i det største krater på italienske Etna – en af verdens mest aktive vulkaner.

Kun to år tidligere fik et enormt udbrud den ene side af vulkanen til at skride flere meter, og Mather skæver nervøst ned i kraterets dyb, mens hun forsigtigt samler sit skrøbelige måleudstyr.

Med ét forsvinder sollyset, og en kold, tyk tåge af vulkanske gasser indhyller forskeren.

Vulkaner

En gasmaske er livsnødvendig, når geologen Tamsin Mather måler på vulkaners giftigste gasser.

© David Pyle

Svovlgasserne svider på huden, og Mather skutter sig – men hun har fået, hvad hun kom for. Hendes udstyr suger tågen ind og fanger en af gassernes mest dødbringende ingredienser: kviksølv fra Jordens indre.

Målingerne afslører, at Etna på et stille år udleder 5,4 tons kviksølv – over ti gange mere end tidligere antaget og formentlig nok til at påvirke både planter og dyr omkring vulkanen.

Men Mathers arbejde er ikke færdigt. Hendes forskning bringer hende snart til en ældgammel verden, hvor enorme vulkaner begravede ikke bare deres omgivelser, men hele planeten i kviksølv. Et giftigt helvede, som smadrede dna'et hos klodens planter og dyr – og som inden længe kan blive en realitet igen.

Lava dækker fire kontinenter

2,4 millioner kubikkilometer lava og 2,3 billioner tons svovl. For 201 million år siden, ved slutningen af triastiden, flækkede Jordens dengang eneste kontinent, Pangæa, på langs, og resultatet var en af de voldsomste perioder med vulkansk aktivitet i planetens historie.

Atmosfæren blev pumpet fuld af vulkanske gasser, og lavaen bredte sig, så resterne af den i dag dækker et areal på over ti millioner kvadratkilometer fordelt på fire kontinenter.

Vulkaner

© Shutterstock & Lasse Lund-Andersen

Superkontinent flækkede på langs

I triastiden for 252-201 million år siden var alle klodens kontinenter samlet i et enkelt superkontinent kaldet Pangæa. Hen mod slutningen af triastiden begyndte Sydamerika og Afrika at trække sig væk fra Nordamerika. Det betød formentlig, at der blev dannet en lang såkaldt riftdal mellem de kommende kontinenter i stil med nutidens Great Rift Valley i Østafrika. I dalen var Pangæas skorpe tynd, og den underliggende glohede magma kom tættere på overfladen. I sidste ende brød magmaen igennem overfladen, og resultatet var voldsom vulkansk aktivitet i de efterfølgende mindst 600.000 år.

Da katastrofen stilnede af flere hundrede tusind år senere, var omkring 75 procent af klodens arter uddøde. Blandt de uddøde var en række slægtninge til krokodillerne, som havde domineret landjorden de foregående 50 millioner år – og deres forsvinden banede vejen for dinosaurerne, der skulle regere kloden de efterfølgende 135 millioner år.

Omfanget af triastidens vulkanske aktivitet fik Tamsin Mather til at mistænke en enorm kviksølvudledning.

700 tons kviksølv udleder nutidens vulkaner tilsammen hvert år.

I 2017 samlede hun og hendes kolleger prøver fra ældgamle jordlag seks forskellige steder på kloden, hvoraf flere var tusindvis af kilometer fra triastidens vulkaner, og analyserne afslørede, at hele planetens overflade for netop 201 million år siden blev dækket af en stor portion kviksølv.

Hvis de vulkanske gasser dengang indeholdt samme mængder kviksølv, som Mather fandt i dampen fra Etna, blev Jorden formentlig dækket af op mod 40 millioner tons kviksølv – næsten 60.000 gange mere end den samlede årlige udledning fra alle nutidens vulkaner.

Kviksølv fik planter til at mutere

Mathers forskning inspirerede i 2019 et internationalt hold af forskere med geologen Sofie Lindström i spidsen til at undersøge, hvordan den enorme udledning af kviksølv i triastiden påvirkede livet på Jorden.

Lindström og hendes kolleger samlede fossile bregnesporer fra 201 million år gamle jordlag i Danmark og Tyskland. Sporerne indeholder bregnernes kønsceller, og deres form kan afsløre, om planterne var udsat for fx giftstoffer.

Hos en sund og rask plante vil kun 3-5 procent af sporerne være misdannede, men Lindströms fund afslørede, at det tal var op mod 56 procent for de fossile sporer.

Andelen af misdannede sporer hang tæt sammen med mængden af kviksølv i jordlagene, og forskerne kunne konkludere, at kviksølvet, som kan ødelægge dna, havde en drastisk effekt på planterne.

Vulkaner

En stor del af triastidens fossile bregnesporer var muterede (røde pile) på grund af kviksølv.

© S. Lindström et al.

Ifølge Lindström og kollegerne er bregner forholdsvis modstandsdygtige over for giftstoffer, og andre planter blev muligvis hårdere ramt.

Kviksølvs skadelige virkninger på voksne planter og deres kønsceller betød formentlig, at plantelivet på hele kloden var hårdt presset.

Samtidig sørgede kuldioxid og svovldioxid fra vulkanerne for global opvarmning og syreregn, og det samlede resultat var et kollaps af triastidens økosystemer.

Katastrofen gentager sig

Forskerne har endnu kun set, hvordan triastidens kviksølv påvirkede planterne, men de ved, at det giftige stof også ramte dyrene hårdt.

Deres viden kommer fra undersøgelser af nutidens verden, hvor mennesker udleder op mod 3000 tons kviksølv om året – hovedsageligt via guldminedrift, afbrænding af kul og produktion af metaller og cement.

Kviksølv hober sig op i toppen af fødekæden, og stoffet kan påvirke både nervesystem og hormonbalance hos voksne dyr samt forårsage fødselsdefekter i ungerne.

Hos nogle fuglearter betyder det formentlig, at det årlige antal af flyveklare unger bliver halveret.

Vulkaner

Kviksølv ændrer parrings- og forældreadfærden, sænker antallet af unger og nedsætter jagtsuccesen hos fugle, bl.a. den nordamerikanske hvide ibis.

© Shutterstock

Mennesker går heller ikke fri. Den amerikanske miljømyndighed EPA anslår, at kviksølv hvert år er skyld i, at op mod 75.000 nyfødte i USA bliver født med defekter i nervesystemet, som vil give dem problemer senere i livet.

Triastidens dyreliv blev ramt på samme måde, og konsekvensen var i sidste ende en masseudryddelse.

I dag forsøger forskere som Tamsin Mather at forhindre endnu en kviksølvkatastrofe. Mather spillede i 2013 en central rolle i udarbejdelsen af FN’s såkaldte Minamata-konvention, som skal sænke den globale udledning af kviksølv.

I det lange perspektiv – over millioner af år – er en gentagelse af triastidens katastrofe dog formentlig uundgåelig.

Ifølge nogle undersøgelser er Asien på vej til at flække midtover fra Pakistan i syd til det nordøstlige Sibirien i nord. Hvis det sker, kan kloden igen blive kastet ud i et vulkansk helvede, som begraver livet i kviksølv.

VIDEO: Se forskernes bud på fremtidens verdenskort