Aan fossielen is te zien dat planten aan het eind van het geologisch tijdperk Perm meer zonnebrand-achtige stoffen produceerden, om zichzelf te beschermen tegen ultraviolette straling. Dat laat zien dat de ozonlaag in die periode buiten dienst was.

Geologen vermoedden al langer dat de ozonlaag, die het leven beschermt tegen ultraviolet (uv)-licht van de zon, grotendeels verdween tijdens de massa-uitsterving 250 miljoen jaar geleden. Nu hebben ze er direct bewijs voor.

Stuifmeel-onderzoeker Phil Jardine van de Universiteit van Münster in Duitsland en collega’s hebben aangetoond dat stuifmeelkorrels en sporen uit deze tijd meer zonnebrand achtige stoffen bevatten dan die uit eerdere of latere perioden, schrijven ze in Science. ‘We zien dit maar op één punt in de geschiedenis, en dat valt samen met de uitstervingsgolf aan het einde van het Perm’, zegt Jardine.

‘Het maken van leven is niets mystieks’
LEES OOK

‘Het maken van leven is niets mystieks’

De Groningse hoogleraar Sijbren Otto probeert met zijn groep moleculen in een kolfje tot leven te wekken. En dat lukt vrij aardig.

Het grote sterven

Ongeveer 90 procent van de soorten die in het water leven en 70 procent van de landsoorten stierven uit aan het eind van het Perm. Dit zou zijn veroorzaakt door een periode met veel vulkanische activiteit. De lavastromen verhitten gesteenten, zoals steenkool, waarbij enorme hoeveelheden gassen vrijkomen, waaronder ook CO2. Dit leidde tot verzuring van de oceanen en opwarming van de aarde. Dat had op zijn beurt weer lage zuurstofniveaus in de oceanen tot gevolg.

Dat maakt duidelijk waarom het zeeleven zo hard werd getroffen, maar het ligt minder voor de hand waarom ook veel soorten op het land uitstierven. Bij de uitbarstingen kwamen chemische verbindingen vrij die halonen heten, of hcfk’s. Een mogelijkheid is dat deze hcfk’s de ozonlaag op dezelfde manier aantastten als de chloorfluorkoolstoffen (cfk’s) die in de vorige eeuw in koelkasten zaten en die de een gat in de ozonlaag veroorzaakten. Het gevolg is dat meer schadelijk uv-licht het aardse leven bereikt.

Uit eerder onderzoek bleek al dat er in de periode van de uitstervingsgolf een toename was van abnormaal gevormde stuifmeelkorrels en sporen. Dat kan het gevolg zijn geweest van mutaties door uv-licht, maar de afwijkingen zouden ook het gevolg kunnen zijn van blootstelling aan de giftige stoffen die bij de vulkaanuitbarstingen vrijkwamen, aldus Jardine. Deze vondst bood dus nog geen uitsluitsel.

Fossiele korrels

Jardines team gebruikt een vorm van infrarood-microspectroscopie om het gehalte van uv-absorberende stoffen te meten in gefossiliseerde stuifmeelkorrels en sporen uit rotsen in Tibet. De oudste rotsmonsters die ze onderzochten, stamden van een paar honderdduizenden jaren voor het uitsterven, de jongste van een paar honderdduizenden jaren erna.

Omdat de zonnebrand-achtige stoffen in alle rotsen even goed bewaard moeten zijn gebleven, wijst een groter gehalte ervan ten tijde van de massa-uitsterving erop dat planten er ook meer van produceerden, zegt Jardine. En dus dat er meer uv-licht was, en een minder dikke ozonlaag. Jardine: ‘Dit is het uv-signaal.’

Een van de onderzochtte pollen. Beeld: Feng Lui.

Meer uv-licht remt de groei van planten. Dat leidde tot een domino-effect op ecosystemen door het verhongeren van planteneters, maar ook van roofdieren die op hen jaagden.

Zinvolle afspraken

Als we in 1987 geen internationale afspraken hadden gemaakt over een productiestop van onze cfk’s, waren ecosystemen nu op dezelfde manieren de pineut gewest, zegt Jardine. ‘Uit modelstudies blijkt dat zonder het Montreal-protocol de ozonlaag in de jaren 2060 enorm zou zijn ingestort. Hopelijk hebben we dat voorkomen. Dit soort afspraken over milieubescherming doen er echt toe.’