För ungefär 430 miljoner år sedan, under jordens silurperiod, globala oceaner upplevde förändringar som skulle tyckas kusligt bekanta idag. Smältande polarisar innebar att havsnivåerna steg stadigt, och havets syre föll snabbt runt om i världen.

Ungefär samtidigt, en global die-off känd bland forskare som Irevikens utrotningshändelse ödelade mängder av forntida arter. 80 procent av konodonterna, som liknade små ålar, utplånades, tillsammans med hälften av alla trilobiter, som slingrade sig längs havsbotten som deras avlägsna, dagens släkting hästskokrabban.

Nu, för första gången, ett team av forskare från Florida State University har avslöjat avgörande bevis som kopplar periodens höjning av havsnivån och syrebrist i havet till den utbredda decimeringen av marina arter. Deras arbete belyser en dramatisk berättelse om det akuta hotet från minskade syreförhållanden mot havets rika gobeläng.

Resultaten från deras studie publicerades i tidskriften Earth and Planetary Science Letters .

Även om andra forskare hade tagit fram mängder av data om Ireviken-händelsen, ingen hade kunnat definitivt fastställa en koppling mellan massutrotningen och de kemiska och klimatiska förändringarna i haven.

"Kopplingen mellan dessa förändringar i kolcykeln och den marina utrotningen hade alltid varit ett mysterium, " sa huvudförfattaren Seth Young, en biträdande professor vid FSU:s Department of Earth, Havet och atmosfärisk vetenskap.

För att ta itu med denna gamla och envisa fråga, Young och hans medförfattare implementerade nya och innovativa strategier. De utvecklade en avancerad multiproxy-experimentell metod med hjälp av stabila kolisotoper, stabila svavelisotoper och jod geokemiska signaturer för att producera detaljerade, första i sitt slag mätningar för lokala och globala marina syrefluktuationer under Ireviken-evenemanget.

"Det är tre separata, oberoende geokemiska ombud, men när du kombinerar dem tillsammans har du en mycket kraftfull datauppsättning för att reda ut fenomen från lokal till global skala, "Sade Young. "Det är nyttan och det unika med att kombinera dessa proxyservrar."

Young och hans team tillämpade sin multiproxy-metod på prover från två geologiskt viktiga fältplatser i Nevada och Tennessee, som båda var nedsänkta under forntida hav under tiden för utrotningen. Efter att ha analyserat sina prover vid det FSU-baserade National High Magnetic Field Laboratory, sambanden mellan förändringar i syrenivåerna i havet och massutrotning av marina organismer blev tydliga.

Experimenten avslöjade en betydande global syrebrist samtidigt med händelsen Ireviken. Tillsammans med den stigande havsnivån, som förde syrefattigt vatten till grundare och mer beboeliga områden, de reducerade syreförhållandena var mer än tillräckligt för att spela en central roll i massutrotningen. Detta var det första direkta beviset på en trovärdig koppling mellan expansiv syreförlust och Irevikens utrotningshändelse.

Men, Unga hittade, att syreförlusten inte var universell. Endast cirka 8 procent eller mindre av de globala haven upplevde avsevärt minskande förhållanden med mycket lite eller inget syre och höga nivåer av giftig sulfid, vilket tyder på att dessa förhållanden inte behövde avancera till hel havsskala för att ha en överdimensionerad, destruktiv effekt.

"Vår studie visar att du inte nödvändigtvis behöver att hela havet reduceras för att generera den här typen av geokemiska signaturer och för att tillhandahålla en dödningsmekanism för denna betydande utrotningshändelse, sa Young.

I dag, som för 430 miljoner år sedan, Havsnivån stiger och havets syre blöder i en alarmerande hastighet. När paralleller fortsätter att dyka upp mellan dagens förändringar och tidigare katastrofer, Att titta in i jordens avlägsna förflutna kan vara ett viktigt verktyg för att förbereda sig för framtiden.

"Det finns röda trådar med andra klimat- och utrotningshändelser genom jordens historia, och framtida arbete kommer att fortsätta att hjälpa oss att förstå likheterna och skillnaderna mellan dessa händelser för att begränsa framtida klimatförutsägelser, " sa medförfattaren Jeremy Owens, en biträdande professor vid FSU:s Department of Earth, Ocean and Atmospheric Science som har arbetat med andra utrotningshändelser under jura- och kritaperioden.

"Jag tror att det är viktigt att se hur dessa händelser utspelade sig hela vägen från utrotningsintervallet till återhämtningsperioden, hur allvarliga de var och deras kopplingar till den antika miljön längs vägen, ", tillade Young. "Det kan hjälpa oss att ta reda på vad som väntar oss för vår framtid och hur vi potentiellt kan mildra några av de negativa resultaten."