นักวิจัยที่ทำงานร่วมกับเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยโอลเดนเบิร์ก มหาวิทยาลัยลีดส์ และมหาวิทยาลัยพลีมัธ ได้ศึกษาผลกระทบของเถ้าภูเขาไฟและลาวาต่อเคมีในมหาสมุทรในช่วงที่สิ่งแวดล้อมเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงเมื่อประมาณ 450 ล้านปีก่อน การค้นพบของพวกเขาจะตีพิมพ์ในวารสารNature Geoscience

ช่วงเวลานี้ทำให้เกิดการเย็นตัวของดาวเคราะห์อย่างเข้มข้น ซึ่งจบลงด้วยน้ำแข็งและ "การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ของออร์โดวิเชียนตอนปลาย" การสูญพันธุ์นี้นำไปสู่การสูญเสียประมาณ 85% ของสายพันธุ์ที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทร ซึ่งเป็นตัวกำหนดทิศทางการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก

ดร.แจ็ค ลองแมน หัวหน้าผู้เขียนรายงานการศึกษาที่มหาวิทยาลัยโอลเดนบูร์ก และเคยเป็นนักวิจัยดุษฎีบัณฑิตที่เซาแทมป์ตัน กล่าวว่า "มีคนแนะนำว่าการระบายความร้อนทั่วโลกเกิดจากการเพิ่มขึ้นของฟอสฟอรัสในมหาสมุทร "ฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบสำคัญของชีวิต เป็นตัวกำหนดจังหวะที่สิ่งมีชีวิตในน้ำขนาดเล็ก เช่น สาหร่ายสามารถใช้การสังเคราะห์ด้วยแสงเพื่อเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2 ) ให้เป็นอินทรียวัตถุได้" สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะตกลงสู่ก้นทะเลและถูกฝังในที่สุด ซึ่งท้ายที่สุดแล้วจะลดระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ ซึ่งจะทำให้เย็นลง

ดร.ทอม เกอร์นอน รองศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยเซาแทมป์ตัน และผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าวว่า "ปริศนาที่ยังไม่ได้แก้ไขคือสาเหตุที่ความเยือกแข็งและการสูญพันธุ์เกิดขึ้นในสองขั้นตอนที่แตกต่างกันในเวลานี้ โดยห่างกันประมาณ 10 ล้านปี" "นั่นต้องใช้กลไกบางอย่างในการกระตุ้นการจัดหาฟอสฟอรัสซึ่งอธิบายได้ยาก"

ทีมงานระบุว่ามีการระเบิดของภูเขาไฟขนาดใหญ่เป็นพิเศษ 2 แห่งทั่วโลก ซึ่งเกิดขึ้นในบางส่วนของอเมริกาเหนือและใต้ของจีนในปัจจุบัน ซึ่งใกล้เคียงกับยอดเขาทั้งสองที่มีน้ำแข็งปกคลุมและการสูญพันธุ์ "แต่การระเบิดที่รุนแรงของภูเขาไฟมักจะเชื่อมโยงกับการปล่อยCO 2จำนวนมากซึ่งน่าจะทำให้เกิดภาวะโลกร้อน ดังนั้นกระบวนการอื่นจึงต้องรับผิดชอบต่อเหตุการณ์เย็นลงอย่างกะทันหัน" Dr Gernon อธิบาย

สิ่งนี้กระตุ้นให้ทีมพิจารณาว่ากระบวนการทุติยภูมิ - การสลายตามธรรมชาติหรือ "การทำให้ผุกร่อน" ของวัสดุภูเขาไฟ - อาจทำให้ฟอสฟอรัสเพิ่มขึ้นจำเป็นต้องอธิบายการเกิดน้ำแข็ง

ศาสตราจารย์มาร์ติน พาลเมอร์ ผู้เขียนร่วมจากมหาวิทยาลัยเซาแทมป์ตัน กล่าวว่า "เมื่อวัสดุภูเขาไฟถูกสะสมในมหาสมุทร มันจะมีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีอย่างรวดเร็วและลึกซึ้ง รวมถึงการปลดปล่อยฟอสฟอรัส ซึ่งทำให้มหาสมุทรอุดมสมบูรณ์" "ดังนั้นจึงดูเหมือนเป็นสมมติฐานที่ใช้งานได้จริงและแน่นอนว่าเป็นการทดสอบที่คุ้มค่า"

"สิ่งนี้ทำให้ทีมของเราศึกษาชั้นเถ้าภูเขาไฟในตะกอนทะเลที่มีอายุน้อยกว่ามาก เพื่อเปรียบเทียบปริมาณฟอสฟอรัสก่อนและหลังถูกดัดแปลงโดยปฏิกิริยากับน้ำทะเล" ดร.เฮย์ลีย์ มานเนอร์ส อาจารย์ด้านเคมีอินทรีย์แห่งมหาวิทยาลัยพลีมัธ กล่าว ด้วยข้อมูลนี้ ทีมงานจึงอยู่ในตำแหน่งที่ดีขึ้นเพื่อทำความเข้าใจผลกระทบทางธรณีเคมีที่อาจเกิดขึ้นจากชั้นภูเขาไฟที่กว้างขวางจากการปะทุครั้งใหญ่ในช่วงยุคออร์โดวิเชียน

ดร.เบนจามิน มิลส์ รองศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยลีดส์และกล่าวว่า "สิ่งนี้กระตุ้นให้เราพัฒนาแบบจำลองชีวธรณีเคมีระดับโลกเพื่อทำความเข้าใจผลกระทบต่อวัฏจักรคาร์บอนของการเพิ่มฟอสฟอรัสที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจากตะกอนภูเขาไฟลงสู่มหาสมุทร ผู้เขียนร่วมในการศึกษา

ทีมงานค้นพบว่าวัสดุภูเขาไฟที่แผ่กระจายไปทั่วพื้นทะเลในช่วงยุคออร์โดวิเชียนจะปล่อยฟอสฟอรัสออกสู่มหาสมุทรอย่างเพียงพอเพื่อขับเคลื่อนเหตุการณ์ต่างๆ รวมถึงการเย็นตัวของสภาพอากาศ น้ำแข็ง การลดระดับออกซิเจนในมหาสมุทรอย่างกว้างขวาง และการสูญพันธุ์ของมวล

แม้ว่าการหว่านเมล็ดพืชในมหาสมุทรด้วยฟอสฟอรัสอาจช่วยแก้ปัญหาวิกฤตสภาพอากาศในปัจจุบันได้ นักวิทยาศาสตร์เตือนว่าสิ่งนี้อาจมีผลเสียมากกว่า "สารอาหารที่ไหลบ่าจากแหล่งต่างๆ เช่น ปุ๋ยทางการเกษตร เป็นสาเหตุสำคัญของภาวะยูโทรฟิเคชั่นในทะเล โดยที่สาหร่ายเติบโตอย่างรวดเร็วและสลายตัว ใช้ออกซิเจน และสร้างความเสียหายอย่างมากต่อระบบนิเวศในปัจจุบัน" ดร.มิลส์ เตือน

นักวิทยาศาสตร์สรุปว่าแม้การปะทุของภูเขาไฟขนาดมหึมาในช่วงเวลาสั้นๆ สามารถทำให้สภาพอากาศอบอุ่นผ่านการปล่อยCO 2 ได้แต่ก็สามารถผลักดันให้โลกเย็นลงในช่วงเวลาหลายล้านปี "การศึกษาของเราอาจกระตุ้นให้มีการสอบสวนเรื่องการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในช่วงประวัติศาสตร์โลกอีกครั้ง" ดร. ลองแมนสรุปบาคาร่า สมัครบาคาร่า