Khám phá nguyên nhân tuyệt chủng hàng loạt thực vật hơn 200 triệu năm trước bất ngờ không liên quan đến tiểu hành tinh

Cách đây hơn 200 triệu năm, trong thời đại kỷ Tam Điệp (Triassic), Trái Đất đã ghi nhận một sự kiện tuyệt chủng lớn ảnh hưởng sâu rộng đến đa dạng sinh học, đặc biệt là thực vật. Trong bối cảnh nghiên cứu về nguyên nhân của thảm họa này, một giả thuyết phổ biến về tàn tích do va chạm tiểu hành tinh như sự kiện tuyệt chủng của khủng long cách đây 66 triệu năm không áp dụng được cho sự kiện này. Thay vào đó, các nhà khoa học tập trung tìm hiểu nguyên nhân nội sinh từ cấu trúc bên trong Trái Đất.

Nhóm nghiên cứu quốc tế do các nhà địa chất tại Đại học Utrecht dẫn đầu đã chỉ ra rằng sự kiện tuyệt chủng thực vật này có liên quan mật thiết đến hoạt động núi lửa diễn ra trong quá trình siêu lục địa Pangaea bị tách rời. Hoạt động này làm phát thải khoảng 100.000 gigatấn khí CO₂ vào khí quyển, tạo ra những biến đổi khí hậu nghiêm trọng.

Sự phun trào lưu huynh thạch kèm theo sự giải phóng khí CO₂ khối lượng lớn đã gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu cực đoan, ước tính tăng từ 5 đến 10 độ C. Hậu quả của sự biến đổi nhiệt độ này là phá vỡ lớp phủ thực vật chủ yếu là các loài cây gỗ lớn thời kỳ đó. Thay thế cho các rừng cây này là lớp thực vật dương xỉ phát triển mạnh mẽ và tạo ra các thảo nguyên ở khu vực thuộc tây bắc châu Âu ngày nay.

Nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature Geoscience, dựa theo phân tích các mẫu trầm tích lấy từ bốn vị trí khác nhau, trong đó có mẫu lõi dài 640 mét mới lấy từ nước Anh, cho thấy bằng chứng về đám cháy rừng quy mô lớn vào thời điểm này. Việc xác định số lượng than củi hóa thạch và các phân tử hữu cơ đặc trưng trong khói cháy như polycyclic aromatic hydrocarbons giúp các nhà khoa học tái tạo lại quy mô và tần suất của các vụ cháy.

Sự trỗi dậy của dương xỉ được xem là một trong những yếu tố thúc đẩy các đám cháy lan rộng. Cây dương xỉ vừa là vật liệu dễ cháy cung cấp nhiên liệu cho các đám cháy, vừa giúp lan rộng đám cháy bằng cách tạo ra các thảo nguyên dễ cháy, trong khi các loại cây khác bị tiêu diệt do đám cháy.

Để củng cố kết luận, các nhà nghiên cứu đã ứng dụng phương pháp mới dựa trên việc phân tích thay đổi màu sắc của các mẫu hóa thạch vi hữu cơ, đặc biệt là phấn hoa và bào tử cổ đại. Phương pháp đơn giản và kinh tế này đánh giá mức độ tối màu của các hóa thạch đó, còn gọi là "chỉ số tối".

Đáng chú ý, trong các mẫu sâu nhất trước và sau sự kiện tuyệt chủng, phấn hoa và bào tử có màu sáng. Tuy nhiên, trong giai đoạn xảy ra tuyệt chủng, mẫu vật trở nên màu nâu sẫm đến tối màu, hiện tượng này phản ánh quá trình cháy thực vật và không thể được giải thích đơn thuần bởi điều kiện áp suất và nhiệt độ trong lòng đất.

Mẫu vật lấy từ bốn vùng địa chất khác biệt có trùng khớp các đặc điểm bất thường này, cho thấy sự kiện cháy rừng và tuyệt chủng không chỉ là hiện tượng cục bộ mà có quy mô toàn cầu. Các nhà khoa học đã thực hiện 15.000 phép đo về phấn hoa và bào tử từ các thời kỳ trước, trong và sau sự kiện để đảm bảo tính khách quan.

Sự bùng phát của dương xỉ kéo dài trong hàng chục đến hàng trăm nghìn năm, ước tính từ 40.000 đến 300.000 năm. Cây dương xỉ với khả năng tái sinh mạnh từ hệ thống rễ sau cháy đã trở thành "nhân chứng sống" của thời kỳ khủng hoảng này, vượt trội hơn các loài thực vật khác trong việc phục hồi sau cháy.

Phát hiện này nhấn mạnh mối liên hệ chặt chẽ giữa biến đổi khí hậu và sự phát triển của các loài thực vật có thể tạo điều kiện thuận lợi cho thảm họa sinh thái. Điểm đáng chú ý là sự kết hợp giữa nhiệt độ Trái Đất tăng cao và sự chiếm lĩnh của loại thực vật đặc thù như cây dương xỉ tạo ra hệ sinh thái dễ bắt cháy và duy trì các đám cháy liên tục, dẫn đến sự suy giảm đa dạng sinh học rộng rãi.

Những hiểu biết này cảnh báo về tiềm ẩn rủi ro từ các tác động phối hợp giữa thay đổi khí hậu và chuyển đổi hệ sinh thái trong tương lai.

Bài viết được biên tập với sự hỗ trợ của công cụ trí tuệ nhân tạo (AI), tổng hợp từ các nguồn tin dẫn bên dưới và đã qua kiểm duyệt của toà soạn Quang Minh Việt Nam.