Biotické krize a globální ekosystémy v historii Země část X. Epistemologie hromadných vymírání a příčiny krizí

Podobné dokumenty
HROMADNÁ VYMÍRÁNÍ V GEOLOGICKÉ MINULOSTI ZEMĚ

STAVBA ZEMĚ. Mechanismus endogenních pochodů

Obsah. Obsah: 3 1. Úvod 9

4. GEOTEKTONICKÉ HYPOTÉZY

Vznik a vývoj litosféry

Fyzická geografie. Daniel Nývlt. Litosféra a desková tektonika

Záznam klimatických změn v mořském prostředí. a) oscilace mořské hladiny b) variace izotopického složení hlubokomořských sedimentů

Geologická nebezpečí

Geologie kvartéru. Jaroslav Kadlec. Geofyzikální ústav AV ČR, v. v. i. Laboratoř geomagnetizmu. tel

Čas a jeho průběh. Časová osa

Geologie kvartéru. Jaroslav Kadlec. Geofyzikální ústav AVČR, v.v.i. Oddělení geomagnetizmu. tel

Fyzická geografie. Zdeněk Máčka. Lekce 1 Litosféra a desková tektonika

Sopka = vulkán: místo na zemském povrchu, kde roztavené magma vystupuje z hlubin Země tvar hory

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Tektonika zemských desek

Nové poznatky o stavbě Země, globální tektonika. Pohyby litosférických desek

STAVBA ZEMĚ. Země se skládá z několika základních vrstev/částí. Mezi ně patří: 1. ZEMSKÁ KŮRA 2. ZEMSKÝ PLÁŠŤ 3. ZEMSKÉ JÁDRO. Průřez planetou Země:

Předmět: ZEMĚPIS Ročník: 6. ŠVP Základní škola Brno, Hroznová 1. Výstupy předmětu

Atmosféra, znečištění vzduchu, hašení

Alfred Wegener (1912) Die Entstehung der Kontinente Und Ozeane. teorie kontinentálního driftu - nedokázala vysvětlit jeho mechanismus

Kameny a voda Kameny kolem nás

Sluneční soustava je součástí galaxie známé také pod názvem Mléčná dráha. Planety ve sluneční soustavě obíhají po eliptických drahách kolem Slunce.

Přehled přírodních rizik a hazardů

Fyzická geografie Zdeněk Máčka. Lekce 1 Litosféra a desková tektonika

Klimatická změna její příčiny, mechanismy a možné důsledky. Změna teploty kontinentů ve 20. století

Česká geofyzika v mezinárodním programu hlubokého vrtání ICDP

Geotektonické hypotézy

5. hodnotící zpráva IPCC. Radim Tolasz Český hydrometeorologický ústav

Strukturní jednotky oceánského dna

Strukturní jednotky oceánského dna

Obr. 4 Mapa světa z roku 1858 od Antonia SniderPellegriniho zobrazující kontinenty před oddělením. (vlevo) a po oddělení (vpravo).

Literatura. uvedena na webových stranách ZČU Fak. Ped. KBI pod studium - geologie

EU V/2 1/Z27. Světový oceán

Environmentáln. lní geologie. Stavba planety Země. Ladislav Strnad Rozsah 2/0 ZS-Z Z a LS - Zk

Šablona č ZEMĚPIS. Výstupní test ze zeměpisu

OPAKOVÁNÍ SLUNEČNÍ SOUSTAVY

Vznik vesmíru a naší sluneční soustavy

Nové poznatky o stavbě Země, globální tektonika. Stavba Země

Anotace: Materiál je určen k výuce přírodopisu v 9. ročníku ZŠ. Seznamuje žáky s mechanikou vnitřních geologických dějů. Materiál je plně funkční

Základy biologie a ekologie VZNIK A VÝVOJ ŽIVOTA

STAVBA ZEMĚ MECHANISMUS ENDOGENNÍCH POCHODŮ (převzato a upraveno dle skript pro PřFUK V. Kachlík Všeobecná geologie)

Stratigrafie 1 věda o vrstevních sledech, o vrstvách a jejich vzájemném stáří Základní pravidla Zákon superpozice Zákon stejných zkamenělin Princip ak

Vzácná Země aneb važme si toho co na Zemi máme!

PŘÍRODNÍ SLOŽKY A OBLASTI ZEMĚ

Téma 3: Voda jako biotop mořské biotopy

Modul 02 - Přírodovědné předměty

Rozdělení hornin. tvořeny zrny jednoho nebo více minerálů. podle vzniku je dělíme: Vyvřelé (magmatické) chladnutím a utuhnutím magmatu

Učit se! Učit se! Učit se! VI. Lenin

MENSA GYMNÁZIUM, o.p.s. TEMATICKÉ PLÁNY

GEOGRAFIE SVĚTOVÉHO OCEÁNU RELIÉF

Litosféra v pohybu. Kontinenty rozložení se mění, podívej se do učebnice str. 11 a vypiš, jak vznikly jednotlivé kontinenty.

HLAVNÍ PROBLÉMY V ŽIVOTNÍM PROSTŘEDÍ

Stavba zemského tělesa. Procesy v kůře a plášti

Sopečnáčinnost. Autor: Mgr. Vlasta Hlobilová. Datum (období) tvorby: Ročník: devátý. Vzdělávací oblast: přírodopis

Stavba zemského tělesa

J i h l a v a Základy ekologie

Co je to CO 2 liga? Víš, co je to CO 2??? Naučil/a jsi se něco nového???

Klimatická změna minulá, současná i budoucí: Příčiny a projevy

Biologie 2 obecná biologie Vznik Země a vývoj života na Zemi

Možné dopady klimatické změny na dostupnost vodních zdrojů Jaroslav Rožnovský

Přijde potopa? Nebo už byla?...aneb Změny hladiny oceánu v historii Země, role klimatu a pohybů zemské kůry. David Uličný Geofyzikální ústav AVČR

Maturitní otázky do zeměpisu

VY_32_INOVACE_06_III./17._PLANETY SLUNEČNÍ SOUSTAVY

Druhohory. pracovní list. Mgr. Libuše VODOVÁ, Ph.D. Katedra biologie PdF MU.

PŘÍČINY ZMĚNY KLIMATU

Změny klimatu za posledních 100 let

Stratigrafický výzkum

Kde se vzala v Asii ropa?

Změna klimatu, její dopady a možná opatření k její eliminaci

MATURITNÍ OTÁZKY ZE ZEMĚPISU

ÚLOHA SOPEK PŘI FORMOVÁNÍ RELIÉFU ZEMĚ

Nastuduj následující text

Geologie 135GEO Stavba Země Desková tektonika

ZEMĚ JAKO DYNAMICKÉ TĚLESO. Martin Dlask, MFF UK, Praha 2014

DRUHOVĚ NEJBOHATŠÍ LOKALITY NA ZEMI. David Zelený Masarykova univerzita Brno

World of Plants Sources for Botanical Courses

Přednáška č. 3. Dynamická geologie se zabývá změnami zemské kůry na povrchu i uvnitř

Vnitřní geologické děje

Změna klimatu dnes a zítra

Martin Jurek přednáška

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

č.5 Litosféra Zemské jádro Zemský plášť Zemská kůra

CHEMIE ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ I. (06) Biogeochemické cykly

stratigrafie. Historická geologie. paleontologie. paleografie

Globální oteplování máme věřit předpovědím?

Rozvoj vzdělávání žáků karvinských základních škol v oblasti cizích jazyků Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.07/

Podmínky působící na organismy: abiotické - vlivy neživé části prostředí na organismus biotické - vlivy ostatních živých organismů na život jedince, m

Země jako dynamické těleso. Martin Dlask, MFF UK

CO JE TO GLOBÁLNÍ OTEPLOVÁNÍ

kapitola 9 učebnice str , pracovní sešit str POHYB LITOSFÉRICKÝCH DESEK TEKTONIKA

ATMOSFÉRA. Plynný obal Země

Maturitní témata. Školní rok: 2016/2017. Předmětová komise: Předseda předmětové komise: Mgr. Ivana Krčová

Jak to bylo s českou přírodou

MATURITNÍ TÉMATA Z GEOGRAFIE 2017/2018

CZ.1.07/1.5.00/ Digitální učební materiály III/ 2- Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

3) Nadpis první úrovně (styl s názvem Vulkány_NADPIS 1 ) je psán písmem Tahoma, velikostí 14 bodů, tučně. Mezera pod odstavcem je 0,42 cm.

Globální tektonika Země

J i h l a v a Základy ekologie

K. E. Bullen ( ) rozdělil zemské těleso do 7 částí Na základě pohybu zemětřesných vln, tzv. Bullenovy zóny liší se tlakem, teplotou a

Pouť k planetám. Která z možností je správná odpověď? OTÁZKY

Transkript:

Biotické krize a globální ekosystémy v historii Země část X. Epistemologie hromadných vymírání a příčiny krizí Rostislav Brzobohatý Výběrovka 2017

Hromadná (masová) vymírání - biotické krize Definice HV - vymizení relativně velkého procentuálního podílu druhů (75%) různých taxonomických skupin během krátkého úseku geologického času (10 3-10 6 roků) v globálním měřítku Vztahy mezi záznamy velkých událostí a biotickými krizemi (empirická zjištění)

Vztah mezi záznamy velkých událostí v geol. historii Země a biotickými krizemi: 1) dynamika planety (desková tektonika) ztla cení hornin vznik poho rí p rí kop eroze J. Amerika profil u pacifické desky Nazca Pacifik 2) vulkanismus oceánsk á deska Nazca se podsouv á kontinent á lní deska výstup l ávy + vznik hornin Deccan sestup hornin + roztaven í dekkanské trapy (Indie), křída/paleogén, 2 lávy ~2.000m mocn é, 450. 000 km 3) eustatické změny mořské hladiny, mořské proudy, anoxie, černé břidlice 4) změny klimatu, zalednění 5) zemská magnetická polarizace (přepólování) 6) mimozemské impakty Wolfe Creek Crater (Austrálie, ~300.000 let) Snow Ball Earth (sv. prekambrium) 7) zvýšené obsahy prvků v horninách hranice K/T, Wyoming, 1000x vyšší obsahy Ir než podloží a nadloží 8) Sluneční supererupce, supernovy 9) katastrofické uvolnění klatrátů (pevné fáze metanu) ze dna oceánů lit. desky 10) Gravitační hypotéza hromadných vymírání jádro S J plášť současná Země vysoká gravitace nízká hladina oceánu S J Země v permu Pangea nízká gravitace Hromadná vymírání (HV) - vymizení relativně velkého procentuálního podílu druhů ( ~75 %) 3 6 různých taxonomických skupin během krátkého úseku geologického času (10-10 roků) v globálním měřítku. Dochází k nim při časovém souběhu většiny uvedených událostí. Planeta jako dynamický systém.

Ad 1) Tektonika desek Tříštění, oddalování a shlukování litosférických desek, změna konfigurace a morfologie kontinentů, vznik šíjí, pánevních spojení, izolace, migrace či zamezení biotických migrací, změna oceánských proudů, změna proudění vzduchu, klimatické změny,vulkanizmus, transgrese, regrese). Rozšiřování oceánského dna rozhraní desek a s ním spojené jevy sopky oceánský hřbet oceánská deska kontinentální deska vystupující magma magma vystupující magma podsouvání oceánské desky žhavotekutý plášť podsouvání oceánské desky

Eustatické změny Příčiny: Desková tektonika růst středooceánských hřbetů probíhá na dlouhých časových škálách (cyklus regresetransgrese) regrese ztráta kontinentálních šelfů jako prostředí pro velkou část fosilizovatelné bioty (většinou spojeno s poklesem teploty) Změna klimatu růst nebo rozpouštění polárních čepiček => regrese-transgrese, změny intenzity a směru mořských proudů, převládající cirkulace větrů, změny albeda, kontinentalizace

Desky se : a) oddalují b) srážejí c) podélně posouvají

Podsouvání (subdukce) oceánské desky pod kontinentální desku (např. Nazca pod Jihoamerickou) v současnosti komprese hornin vznik pohoří příkop eroze Pacifik oceánská deska Nazca se podsouvá J. Amerika kontinentální deska výstup lávy + vznik hornin sestup hornin + roztavení

Rozmístění desek a kontinentů v juře, křídě a neogénu S. Amerika J. Amerika NEOGÉN ~20 Ma NEOGÉN KŘÍDA ~90 Ma KŘÍDA JURA ~170 Ma

Pohyb subkontinentu Indie a jeho desky od sv. křídy E u r a s i j s k á d e s k a I N D I E dnes dnešní poloha Indie před 10 miliony let před 38 miliony let před 55 miliony let před 71 miliony let

Oceánské dno svět, dnešní pohled, rozložení nejdůležitějších desek eurasijská severoamerická eurasijská africká pacifická N jihoamerická indoaustralská podsouvání 11 cm/rok rozšiřování 4 cm/rok oceánské hřbety

Středozemní oblast mořské dno Apulská deska odloučená od Afriky během křídy, její poloha dnes orogeneze Alpy-Karpaty Poloha desek Evropa Evropa Afrika Afrika

Síla zemětřesení Hloubka vzniku (km)

Povrchové projevy pohybu zemských ker Island Saudská Arábie

Zlom San Andreas (Kalifornie) nejznámější U. S. A.

San Francisco, po zemětřesení v r. 1906, síla 7.9-9.3 st.

Ad 2) Vulkanizmus Mt. Taranaki (Nový Zéland)

Současný stav Země relativně klidný a) V geol. minulosti plošné výlevy bazaltů (platóbazalty) s přímými vazbami na HV: Viljujské trapy hranice devon/ karbon Sibiřské trapy hranice perm/trias 2, 5 miliónů km 2 x 300 m mocnosti Dekkanské trapy svrchní křída a při hranici křída/paleogén (trvání > 2 mln.let) Některé trapy bez přímých vazeb na biotu např. ve stř. ordoviku (život jen v mořích) Spojení trapů s oceánskými hřbety hot spots (magma vystupuje od hranice jádro/plášť - 2 900 km, 3000 st. C, hřibovité krby ve sv. plášti, často v okolí hřbetů) b) Velké erupce sopečné, menší intenzita než trapy, podobně jako trapy: vysoká úroveň N, oxidů S = dlouhodobé kyselé deště (celosvětově), globální požáry

Ad a) Trapy, sz. Indie Dekkanské trapy (sz. Indie), jedna z největších vulkanických oblastí světa. Více než 2,000 m mocné ploché uloženiny láv pokrývají oblast cca 450. 000 km2. Objem čedičů je odhadován na 512. 000 km3( srovnání: 1980 erupce Svaté Heleny produkovala 1km3 vulkanického materiálu). (foto Keller, 2011), narušení globálního ekosystému v závěru křídy (65 Ma)

Rozšíření trapů a horkých skvrn v současném obrazu Země - hot spots - trapy

Spodnokřídové platóbazalty v jižní Brazílii, krajina kolem vodopádu Iguacú (Paraná, 800. 000 km2, ~ 1500m mocnost), vznik: desková tektonika, stáří 132-134 Ma, vazba na vymírání = cca 0. (viz příl. str. 2)

Výlevné horniny, bazalty, sp. jura, 182-184 Ma, bez návaznosti na HV (viz příl. str. 2) Souvrství Karoo (Jv Afrika),

% vymřelých rodů Vztah silných výlevů láv (trapů) a vymírání III. IV. V. Miliony let trapy vymírání

Atmosférický CO2 a průměrná globální teplota na planetě (Junk 2005)

d b) opisthotonus? svědectví Člověk tyfus (obraz Bell 1809) křeč zádového svalstva ve smrtelné extázi (poškození mozku v důsledku otravy, nedostatku kyslíku etc.) Pták recent, nedostatek thiaminu Struthiomimus altus křída (Amerika), teropodní dinosaurus cca pštrosího vzhledu interpretace: otrava při sopečném výbuchu (?) (podle www.ideo.columbia.edu, 2007)

Ad 3) Kolísání mořské hladiny, oceánské proudy, anoxie, černé břidlice Hladina světového oceánu kolísá (~200m) ČR Střední Evropa, ~15 milionů let zpět (šipka = cca pozice Brna)

země mělká moře Mapa světa po zvýšení hladiny světového oceánu o 66 m (roztaje všechen led)

Katastrofické scénáře ano či ne

Hlavní oceánské proudy dnes, zjednodušené Změny proudů vedou ke změnám klimatického režimu planety, popř. k nevětraným oblastem oceánů a moří (anoxie, totální změny v biologickém obsahu)

Černé břidlice sedimenty s vysokým obsahem C se ukládají v anoxických podmínkách, spojeno většinou s transgresemi a ohřátím mořské vody po rozpuštění polárních čepiček. Ohřev mořské vody = snížení rozpouštění kyslíku (tj. jeho přítomnost v oceánské vodě), hluboké vody jsou málo větrané - OMZ leží vysoko, jejich rozšíření do šelfových prostředí = likvidace šelfových společenstev Řada vymírání je nepochybně spojena s tvorbou černých břidlic Jiný oceánský zvrat nastává ochlazením povrchových oceánských vod v takovém rozsahu, že překročí hustotu podložní vody a klesají.

Příklad záznamu: Černé hangenbergské břidlice (anoxie), v nejvyšším devonu a na bázi karbonu Rýnského břidličného pohoří (Německo)

Černé břidlice, prostředí sedimentace: snížený obsah kyslíku

Ad 4) Klimatické změny ice-house/green-house, zalednění sluneční záření Skleníkový efekt odražené sl. záření (1/4) Infračervené záření do prostoru mraky atmosféra Země (teplo) teplo odražené zpět na Zemi Čím více odráží atmosféra infračerv. záření zpět, tím více vzrůstá teplota Země Sluneční energie = krátkovlnná radiace, lehce proniká atmosférou -jen ¼ odrážena => ohřev Země, ta emituje dlouhovlnnou radiaci (infračerv. vlny, tj. tepelnou energii), její větší část je vrácena atmosférou zpět k Zemi.

teplé období ( Greenhouse ) růst karbonátových platforem v oceánech globální oteplování CO2 odnímán z atmosféry nárůst CO2 v atmosféře CaCO3 vulkanické erupce globální ochlazování karbonátové platformy nerostou chladné období ( Icehouse ) tvorba kontinentálních ledovců Pro planetu je charakteristické střídání teplých a chladných období

- Velké emise kontinentálního vulkanismu ovlivňují úroveň CO2 v atmosféře a s tím související klimatické změny na časové škále mnoha miliónů let. - Globální sopečná aktivita je v přímém vztahu ke klimatickým změnám. - Sopečná činnost se zvyšuje: převládá skleníkové klima (ve starším paleozoiku a mesozoiku), sopečná činnost ustává: převládá chladné klima (v závěru prekambria, svrchního ordoviku, pozdního paleozoika a kenozoika). - Toto chování ukazuje, že odplynění prostřednictvím kontinentálního vulkanismu bylo hnací silou dlouhodobých posunů v úrovni atmosférického CO2 během posledních 700 Ma.

Posun v poměrech stabilních izotopů O: 3 přirozené v přírodě O16 (~99, 75 %) O17, O18 (~0, 2 %) O18/O16 - závisí na teplotě prostředí a celkovém objemu zemského ledu. Odpařovaná voda bohatá na lehčí izotop když se nevrací (ledovce) pak poměr vzrůstá (např. výrazně ve sv. permu) C: 2 stabilní- C12 (98, 9 %), C13 (1, 1 %), C14 (radioaktivní stopy) obecně: karbonáty obohaceny o C13, organická hmota o C12, fluktuace C13/C12 odráží ráz cirkulace oceánů a velké klimatické změny. V mořských karbonátech (např. schránky živočichů) je stejný jako v CO2 rozpuštěném v mořské vodě odráží poměry prostředí života v moři, CO2 mořský = CO2 atmosférický Uvedený poměr = představa o množství biomasy na Zemi zachované v sedimentech konkrétního stáří. Příkl. = sv. perm, pokles této hodnoty, Strangelove ocean, katastrofický pokles fotosyntetizujícího planktonu.

Vztahy: vody vázané v ledovcích = < regrese, snížení hladiny svět. oceánu, zvýšení poměru O18/O16 (+ vice versa)

Zalednění je v horninách většinou dobře datováno (tility, morény, souvky), vazba na HV je zřejmá Tility, Karélie

morény Horniny spojené se zaledněním Země geologové dobře rozpoznají

Snowball Earth představa Země během sturtského zalednění v nejvyšším proterozoiku (750 Ma) prům. roční povrchová teplota - 50 C 12 C Modelové teplotní hodnoty během sturtského zalednění (750 Ma) - 50 C

Ad 5) Zemská magnetická polarizace ( přepólování ) oceánský hřbet (výstup magmatu) reverzní normální Catellanos (2012)

Obraz magnetických anomálií části středoatlantského hřbetu u Islandu

před 4 Ma Oceánský hřbet Vznik magnetických anomálií a jejich datování před 3 Ma před 2 Ma dnešní oceánská kůra 5 Ma 3.3 Ma 2.5 Ma 0.7 Ma 0 0.7Ma 2.5 Ma 3.3 Ma 5 Ma

Příklad srovnání magnetiky a radiometrického stáří: magnetostratigrafie a korelace různých vrtů Země nám připravila výborný kalendář Stratigr. Ma Mag. epochy

Ad 6) Impakty - nedílná součást vývoje planety - přímé doklady = krátery (vnitřní val, zjištěno > 100 kráterů s prům. > 3 km, 3-6 impaktů cca prům. 1 km/1 milion let, 6 bolidů >10 km ve fanerozoiku (cca 550 mil. let), - přímá vazba na HV Chicxulub (K/T), Bedout (Pe/T) Taihu a Siljan (De/K). Bez vztahu (?) k HV např. Manicouagan (Quebec, starší o 12 Ma než IV. HV v triasu, - Montagnais Crater (u N. Skotska, prům. 45 km, eocén 50 Ma žádný vliv na druhovou diverzitu ani v regionální škále) Průvodní jevy impaktů: šokové křemeny, mikrotektity, šokově a teplotně zirkon, spinel (obohacen o Ni) etc., anomálie prvků Pt skupiny

Jeden z nejstarších impaktů Vredefort, J. Afrika, stáří 2023 Ma, těleso průměr > 10 km, velký impakt, kráter průměr 300 km J. Afrika Vredefort crater is the largest verified impact crater on Earth.It is located in the Free State Province of South Africa and named after the town of Vredefort, which is situated near its centre. The site is also known as the Vredefort dome or Vredefort impact structure. In 2005, the Vredefort Dome was added to the list of UNESCO World Heritage [...]

Canada 1850 Ma impakt, Sudbury Crater, Ontario, Kanada, 250 km průměr

Manicouagan Crater, Kanada, Ontario, 213-215 Ma, trias, prům. kráteru 100 km, žádný vztah k velkému vymírání

Průměrný čas mezi dvěma impakty hvězdný prach meteority kráter Metor kráter Montagnais bolid Chixculub Průměr tělesa Vztah času a velikosti impaktů na zemský povrch

Vztah mezi vymíráním druhů a rozměry impaktových kráterů (Raup 1992) Chixulub

~ 65 Ma, křída/paleogén Mexický záliv, poloostrov Yucatán, kráter Chixculub, impakt tělesa ~ 10 km v průměru, vazba na V. hromadné vymírání vnitřní prstenec 350 km

Impaktové horniny spojené s velkými dopady lokalit Bedout (Pe/Tr) a Chixulub (Kř/Pg)

~ 14, 5 Ma moldavit (vltavín) Ries, Bavorsko, impakt 500 m prům., kráter 23 km x 700 m, ejekce 50-100 km3 hornin, 3 km3 výpar, 5 km3 natavení (energie=7500 Hbomb), vltavíny, (500 km-0 život)

Wolfe Creek Crater (SZ Austrálie prům. 875 m, výš. 60 m, těleso 50.000 tun, stáří 300. 000 let (pliocén)

. Jeden z nejmladších impaktů Meteor Crater stáří 50.000 let, rychlost dopadu 26.000 mil/hod., průměr kráteru 1.5 km, hloubka 160 m, síla impaktu ~ 20 milionů tun TNT (srovnání Hirošima 20 tisíc tun TNT)

Ad 7) Zvýšené obsahy Pt prvků v horninách

Jílovitá poloha při hranici křída/terciér má 1000 x větší obsah Ir než podloží a nadloží, Wyoming, USA (Zimbres, 2009) (Významné polohy zvýšeného obsahu Ir viz dále)

Ad 8) Sluneční supererupce Velké erupce na Slunci = 10 na 32 ergů (1 joule = 10 milionů ergů), Na jiných hvězdách jsou zaznamenány erupce 10 na 36 ergů (nový termín = supererupce), - 10 000krát silnější než erupce na Slunci - častost = cca 1x 5000 let (u mladých hvězd častější) - objevil je Kazumari Šimata Šimata říká: supererupce na našem Slunci????, pokud ano, pak: - vyřazené družice, rádiové spojení, celosvětový blackout, fatální dávky záření astronautů a cestujících v letadlech => porušená ozonová vrstva = zvýšené dávky záření na zemský povrch - pravděpodobnost tohoto jevu je malá (Slunce rotuje pomaleji než hvězdy, na nichž byly tyto erupce pozorovány) - kdyby přece, pak záleží na pozici erupce: - pokud na V okraji Slunce, pak nabité částice by Zemi minuly, - pokud na Z okraji Slunce, pak by byl dopad na Zemi značný

Supernovy + desk. tektonika -Dlouhodobá diverzita života v mořích je závislá především na úrovni mořské hladiny dané deskovou tektonikou a na činnosti supernov, - Dlouhodobá primární produktivita života v mořích fotosyntetizující mikrobiální síť je závislá na stavu supernovy, projevy supernov vymření rodů mořských bezobratl. miliony let - Mimořádně blízké supernovy objasňují krátkodobé poklesy hladiny světového moře v posledních 500 Ma, které nejsou vždy uspokojivě vysvětleny, - Pokud se geologické a astronomické faktory projeví současně, vztah mezi klimatem a projevy supernov je zřejmější a v případě dobrých korelací dochází k nástupu ledových dob. -Vápník, zlato, uran etc. byly syntetizovány při explozi supernov - vliv na tvorbu sl. soustavy a vznik chemie života (Svenmark 2012)

Ad 9) Katastrofická uvolnění metanu Dochází k nim při uvolnění plynného metanu z tzv. klatrátů ledu podobné pevné fáze vzniklé po velkými tlaky a nízkými teplotami na dně oceánů, v arktických jezerech či permafrostu. Vzrůst teploty a snížení tlaku vede k uvolňování plynu. Globální oteplení, eustáze etc. může vést k uvolňování metanu. Je-li rychlé a rozsáhlé může vést k velkým stresovým situacím na planetě a v důsledku i k hromadným vymíráním

Ad 10) Gravitační hypotéza HV Stojanowski (2012) - nová shrnující hypotéza hromadného vymírání založená na gravitaci: -desková tektonika ovlivňuje polohu vnitřního i vnějšího jádra a spodní části pláště Země a jejich posuny mimo centrickou polohu a tím i případnou změnu gravitace na povrchu planety: S vysoká gravitace S lit. desky jádro plášť nízká hladina oceánu Pangea Země dnes J Aby byla rotace Země a její úhlová pozice v soustavě zachována musí se při koncentraci hmoty zemských desek (Pangea) buď posunout jádro nebo zrychlit rotaci Země Zrychlení rotace nebylo zaznamenáno => platí první tvrzení Posun jádra je podporován masívními výlevy bazaltů Země v permu J nízká gravitace

(Stojanowski 2012)

Změny gravitace se jeví jako sjednocující faktor všech jevů při HV (trapy, rychlé změny výšky hladiny moří, změny zemského magnetického pole) Např.: Gigantismus dinosaurií a dalších mesozoických forem života je chápán jako výsledek snížené povrchové gravitace a jejich vymírání pak jako výsledek zvýšené gravitace při štěpení Pangey. Různé morfologické změny amonitů během pozdního mesozoika jsou chápány jako odezva zvýšené povrchové gravitace. Rychlý pokles a vzestup globální hladiny oceánu během období HV, který se obtížně vysvětluje běžnými teoriemi vymírání, je právě vysvětlován touto novou hypotézou. GTME se také pokouší organicky spojit součinnost mohutného bazaltového vulkanismu a období vymírání. Zdá se, že většina HV byla výsledkem změn v povrchové gravitaci způsobených deskovou tektonikou.

paleozoikum mesozoikum kenozoikum kambrium ordovik silur devon karbon perm trias jura křída paleogén neogén éra perioda anomálie Iridia Souhrn pozorovaných jevů na planetě ve vztahu k HV Čas pozaďové Intenzita vymírání (%živoč. rodů) 10% 50% 80% ZALEDNĚNÍ ZALEDNĚNÍ ZALEDNĚNÍ V. vymírání křída/paleogén (IV. vymírání) III. vymírání perm/trias II. vymírání sv. devon I. vymírání sv. ordovik ~ slabé hromadné hromadné (masové) Ir Siljan Impakty kráteru 100km 200km Popigaj Chixulub Manicouagan Taihu Bedout Alamo Woodleigh Vulkanizmus (Ma = milonů let) Deccan 65-66 Ma Paraná 132-134Ma Karoo (Afrika) 182-184Ma Sibiř 240-251Ma Viljuj 350-377Ma Antrim Plateau (Austr.) 507-513Ma klasifikace vymírání

Závěr k HV HV jsou spojena s: - změnami úrovně oceánské hladiny deskovou tektonikou - změnami směrů oceánských proudů = > klima, anoxie moř. vody, uvolnění metanu z dnových oblastí - zaledněními (chladná:teplá období) - vysokou vulkanickou aktivitou (trapy) - mimozemskými impakty - stavem biosféry a jejích vnitřních vztahů - stavem slunce a dalších vesmírných fenoménů Doplňující roli mohou hrát i další faktory (např. přepólování planety etc. ) HV nastávají při kombinaci a souběhu vyjmenovaných událostí HV říkají hodně o původu globálních ekosystémů a úrovni jejich nestability. Ukazují konečnou rezistenci vůči celkovému kolapsu (obrovská variabilita života a prostředí)

HV + dnešní stav planety (? VI. HV): - Přesto, že se zvýšil odhad dnes žijících druhů na planetě (z 5 na 50 miliónů), je tempo mizení druhů (až 100 druhů/den) likvidací některých habitatů (korálové útesy, tropické pralesy) příliš vysoké (dříve než je poznáme). Toto vymírání podle některých autorů: - třetí největší HV v historii Země a rozhodně nejrychlejší - ne konec evoluce, ale změna směru, - nelze srovnávat HV v minulosti a nyní (čas, neznalost až 70% měkkých v minulosti) - člověk = impakt ( co pleistocén začal, to člověk razantně završuje ) Na časové škále lidského života může nyní dojít k HV buď mimozemským impaktem nebo kolosálními erupcemi platóbazaltů (neokatastrofisté, V. Courtilot) obě možnosti mají oporu v geologické minulosti Vzniká: SCIENCE OF MASS EXTINCTION - SME Co říká o současném stavu planety?

savci ptáci plazi obojživelníci pap. ryby koráli plži mlži cykasy jehličnany žraloci raci % vymírajících druhů 0 25 50 75 Rozsah současného vymírání hodnocených taxonů v poměru k HV (75 % druhů) Bílá ikona % vymřelých druhů během posledních 500 let Černá ikona % ohrožených druhů během posl. 500 let (Amphibia mohou být vyšší 43 %), Žlutá ikona vymřelé skupiny při Big Five Hvězdička - bylo hodnoceno jen málo druhů Bílá šipka čísla, která jsou asi nadhodnocená (Barnosky et al. 2011)

World Wildlife Fund (WWF) Living Planet Report: á 2 roky Viz internet, angličtina

Living Planet Index (LPI): odráží změny ve zdraví zemského ekosystému tím, že zaznamenává trend uvnitř 14.000 populací obratlovců Závěr - jen krátkou dobu můžeme: 1970-2010 1970-2012 pokles jedinců v populacích o 52% o 58% pokles jedinců sladkov. druhů o 76% o 81% mořských o 39% o 36% suchozem. o 39% o 38% (nejvíce J. Amerika, asijsko-pacifická oblast) Příčiny: destrukce prostředí (člověk) kořistnický rybolov (člověk) změna klimatu (?člověk) homogenizace ekosystémů (člověk) znečištění vzduchu a vody (člověk) kácet víc stromů než vyroste, lovit víc ryb než se vylíhne vypouštět více uhlíku než lesy a oceány absorbují (Living Planet Report 2016) Eremozoikum věk osamění ano či ne??? (Marek Vácha 2017)

Souhrn biotických aspektů HV: HV hrají (mohou hrát?) - tvůrčí roli v evoluci, - chrání život před ustrnutím, - drží biosféru v souvislém toku (dynamice, zrychlení), - opakovaně natahují hodiny evoluce a zvyšují biotické tlaky, - obrovské inovace během geologického času, - zvyšování diverzity v krátkém čase, - udržují (podporují) různorodost života na geologické časové škále

Závěr pro vymírání (nejen HV) v oblasti etické: - sebereflexe,? aktivní úloha v evoluci? - respektovat evoluci se všemi atributy včetně vymírání, - vyhnout se vyvolání prvního globálního úderu v planetárním ekosystému, - Lovelock: V technické oblasti rozvíjet naši obratnost při manipulaci s informacemi rychleji než naši potřebu energie

Použité prameny: Barnosky, A.D. et al., 2011: Has the Earth sixth mass exctinction already arrived? Nature 471: 51-57. Courtillot, V., 1999: Evolutionary Catastrophes, The Science of Mass Extinction. Cambridge University Presss, pp.173, Cambridge (UK). Gould J.S. (ed.), 1998: Dějiny planety Země. Knižní klub, Columbus, pp. 256, Praha. Hallam, A., Wignall, P.B., 1997: Mass Exctinctions and their Aftermath. Oxford Univ. Press, pp. 320. Oxford. Kalvoda, J., Bábek, O., Brzobohatý, R., 1998: Historická geologie. UP Olomouc, pp. 199. Olomouc. Lovelock, J., 1994: Gaia, živoucí planeta. MF, MŽP ČR, Kolumbus 129, pp. 221. Praha. Margulisová, L., 2004: Symbiotická planeta, nový pohled na evoluci. Academia, pp. 150. Praha. Pálfy, J., 2005: Katastrophen der Erdgeschichte globales Aussterben? Schweizerbart. Ver. (Nägele u. Obermiller), pp. 245, Stuttgart. Raup, D.M.,1995: O zániku druhů. Nakl. LN, pp.187. Praha. Storch, D., 2011: Žijeme v době šestého masového vymírání?. Vesmír, 90, říjen 2011: 568-572. Internet různé databáze (především obrazová dokumentace) Pro zájemce