Ordovicium–silur‑utdöendet (slutet av ordovicium)

Tvåfasstruktur och tidsskede

Utdöendet skedde i två primära faser under det sista ordoviciska stadiet Hirnantian. Den första vågen kopplas till en snabb övergång från ett tidigare relativt varmt klimat till ett betydligt kallare skede, samtidigt som djuphaven redan bar spår av en tidigare anoxisk händelse. Djupare delar av oceanerna utvecklade anoxiska havsbottnar med mycket låg eller ingen syrehalt, medan mer grunda delar fortfarande kunde vara syrerika. I sedimenten syns ofta lager av svarta skiffrar i de anoxiska djuphavsskikten och samtidigt omfattande skiktningar i djuphavet med karbonatavlagringar på kontinentalsocklar.

Första och andra vågen

• Första steget: En snabb kylning ledde till havssänkning, förändrad cirkulation och krympande livsmiljöer. När närings- och syrgasförhållanden förändrades drabbades mängder av plankton och andra grupper, och många habitat försvann. Geologiska tecken tyder på en utbredd istid under detta skede.
• Andra steget: När klimatet åter blev varmare smälte glacialisarna, havsnivåerna steg och anoxiska förhållanden kunde sprida sig mot grunda områden. Både bentiska (bottenlevande) och pelagiska (fritt simmande) organismer drabbades av en ny våg av utrotning.

Orsaker och hypoteser

Flera förklaringsmodeller har framförts, ofta som komplementära snarare än konkurrerande förklaringar. En framträdande hypotes knyter händelsen till plattektoniska processer: upplyft och vittring av stora bergskedjor, exempelvis Appalachernas upphöjning, kan ha förändrat atmosfärens och havens kemi. Kemisk vittring och erosion av ny exponerad berggrund kan sänka halten av koldioxid i atmosfären, vilket leder till kylning. Samtidiga förändringar i havscirkulation, havsströmmar och syreupplösning kan ha skapat omfattande anoxiska zoner; episodiska koldioxidvariationer eller andra klimatpåverkande faktorer kan ha bidragit till komplexiteten i förloppet.

Påverkan på organismer

Konsekvenserna i fossilregistret är tydliga: mer än hundra familjer av marina ryggradslösa djurgrupper decimerades eller försvann, och nästan hälften av alla kända släkten försvann ur sedimenten. Särskilt känsliga grupper var brachiopoder, bryozoer, olika familjer av trilobiter samt mikrofossilgrupper som conodont-element och graptoliter. Organismer på kontinentalhyllorna och i grunt vatten var ofta mest exponerade när havsnivåerna sjönk eller när syrefria vattenmassor nådde dessa områden.

Geologiska bevis och forskning

Bevisen bygger på stratigrafiska observationer, förändringar i fossilförekomst, och kemiska markörer i berggrunden. Globalt utbredda lager av svarta skiffrar, skarpa skiften i karbonatavsättningar och isotopiska signaler i sediment ger en mångfacetterad bild. Åldersbestämningar och jämförelser mellan olika kontinenter hjälper forskare att rekonstruera tempot i händelsen och hur snabbt de två vågorna inträffade. Händelsen inträffade för omkring 443 miljoner år sedan och följdes av en lång återhämtningsperiod under silur då nya grupper etablerade sig och ekologiska nischer fylldes på nytt.

Forskningen pågår fortfarande, och studier av utdöendet i slutet av ordovicium bidrar till förståelsen av hur snabba klimatskift och förändrad havskemi kan påverka global biologisk mångfald. För vidare fördjupning finns ingångar via relevanta databaser, översiktsartiklar och fältexempel som länkas i texten ovan.

Se även relaterade begrepp och perioder i den geologiska tidsskalan för sammanhang och terminologi: eon, fanerozoikum och specifika geologiska processer beskrivna i artikeln.