Idag värmer ökande nivåer av koldioxid i atmosfären upp planeten. Klimatförändringar kan störa balansen i ekosystemen och bidra till fara och utrotning av vissa arter. Ny forskning tyder på att en period av intensiv vulkanism i centrala Anderna kan vara den felande länken i historien om tidigare klimatförändringar som ledde till utrotning av forntida marina däggdjur. Mark Clementz och Barbara Carrapa kommer att presentera sina resultat vid GSA Connects-mötet i Denver.

Även om vi ofta hör om den viktiga roll mänskliga utsläpp av koldioxid spelar i klimatet idag, är mycket av vår förståelse för nuvarande och framtida klimat rotad i jordens långa historia av varierande klimat. Många faktorer påverkar kolets kretslopp – med kol som rör sig mellan atmosfären, haven, stenar, jord och levande varelser.

För mellan 7,6 och 5,4 miljoner år sedan upplevde planeten en period av snabb avkylning, känd som den sena miocen-kylningshändelsen. Detta åtföljdes av massiva förändringar i växt- och djursamhällen både på land och i haven. Tills nyligen berodde nedkylningen på att koldioxid drogs ut från atmosfären genom silikatvittring i Himalaya.

Clementz och Carrapa föreslår en annan bidragande faktor - en kraftig ökning av vulkanismen i Anderna för cirka sju miljoner år sedan. De förklarar att Anderna var positionerade för att leverera aska till både Stilla havet och Atlanten - att ge näringsämnen till de globala haven som ledde till en explosion av liv.

Små marina organismer som kallas kiselalger använde dessa näringsämnen för att frodas, och i sin tur trivdes även de marina däggdjuren som livnärde sig på dem, som bardvalar. Med tanke på deras enorma storlek kan ett stort antal marina däggdjur lagra mycket kol. Genom att utsöndra sitt avfall på grunt vatten, cirkulerar valar näringsämnen tillbaka till dessa kiselalgersamhällen, och cykeln fortsatte att skapa vad som kallas en "biogen blomning" - en explosion av liv.

"Men det kan ha varit ett fall där de bidrog till sin egen död", förklarar Carrapa. För många näringsämnen i vattnet kan leda till giftiga algblomningar, en möjlig stressfaktor som bidrog till utrotningen som följde efter denna period av blommande liv.

En annan möjlighet är att aska från pågående vulkanism kan ha förgiftat luften. Clementz och Carrapa planerar på framtida arbete för att leta efter bevis som kan skilja mellan dessa möjliga drivkrafter för utrotning. De observerade ökningarna av biologisk produktivitet kan ha bidragit till avkylning och utrotning genom att förändra viktiga grunda marina livsmiljöer.

Medan vulkaner släpper ut koldioxid i atmosfären, tyder historien om tidigare kolcykling sammansatt av Clementz och Carrapa att under vissa förhållanden kan vulkanism faktiskt inducera nettominskningar av atmosfäriskt kol.