Peter Ward über das Massenaussterben

Anfangen möchte ich gerne mit diesem schönem Foto aus meiner Kindheit. Ich liebe Science-Fiction Filme. Hier ist es: "Metaluna IV antwortet nicht" und überlasse es Hollywood es richtig hinzukriegen. Zweieinhalb Jahre in der Herstellung. (Lachen) Sogar die Kreationisten geben uns 6,000 aber Hollywood kommt gleich zur Sache. Und in diesem Film sehen wir was wir denken was dort draußen existiert. Fliegende Untertassen und Außerirdische. Jede Welt hat Außerirdische und jede außerirdische Welt hat fliegende Untertassen und sie bewegen sich mit großer Geschwindigkeit. Ausserirdische.

Also, mein Freund Don Brownlee und Ich sind schließlich zur Stelle gekommen wo wir keine Lust mehr hatten den Fernseher einzuschalten und jede Nacht Raumschiffe und Außerirdischen zu sehen, und haben versucht dazu ein Gegenargument zu schreiben, um zu zeigen was eine Erde wirklich braucht um bewohnbar zu sein, wie eine Planet zur Erde wird, einen Ort zu haben wo man nicht nur Leben sondern auch Komplexität hat was eine riesige Menge Evolution erfordert, und damit die Gleichmäßigkeit von Konditionen. Also, im Jahre 2000 schreiben wir "Unsere einsame Erde". In 2003 fragten wir, lass uns nicht darüber denken wie viele Erden es im Weltall gibt, sonder wie lange die Erde schon die Erde ist? Wenn sie 2 Milliarden Jahre zurückgehen, sind wir nicht mehr auf einem Erdähnlichen Planet. Was wir einen Erdähnlichen Planeten nennen ist eigentlich eine sehr kurze Zeitspanne.

Also, "Unsere einsame Erde" brachte mir jede Menge über das Treffen mit dem Publikum bei. Gleich danach erhielt ich eine Einladung zu einer Science-Fiction Convention, und bin mit aller Ernsthaftigkeit hineingegangen. David Brin wollte gegen mich debattieren, und als ich hereinspazierte, fing die Menschenmenge an mich kräftig auszupfeifen. Ein Mädchen kam auf mich zu mir und sagte:" Mein Vater sagt du bist der Teufel". Man kann die Außerirdischen den Leuten nicht wegnehmen und erwarten jedermanns Freund zu sein. Nun, der zweite Teil davon, bald darauf- und ich sprach mit Paul Allen. Ich sah ihm im Publikum, und gab im eine Ausgabe von "Unsere einsame Erde". Und Jill Tarter war anwesend, und drehte sich zu mir um und sah mich an wie das Mädchen in "Der Exorzist" als ob, "Es brennt! Es brennt!" Denn SETI will das nicht hören. SETI will dass da Draußen Dinge sind. Ich applaudiere den SETI Bemühungen, aber wir haben bisher noch nichts gehört. Und ich denke wir müssen darüber nachdenken Was ein guter Planet ist, und was nicht.

Nun, ich zeige diese Folie die darauf hinweist, dass selbst wenn SETI etwas hört, können wir verstehen was sie gesagt haben? Denn diese Folie wurde weitergereicht zwischen zwei bedeutenden Intelligenzen der Erde, von einem Mac zu einem PC, und es bekommt nicht einmal die Buchstaben richtig hin. (Lachen) Und wie sollen wir mit den Außerirdischen reden? Und wenn sie 50 Lichtjahre weit weg sind und wir sie anrufen, und man bla bla bla bla bla und 50 Jahre später kommt es zurück und sie sagen, "Bitte nochmal?" Nun, da sind wir.

Unser Planet ist ein guter Planet weil er Wasser halten kann. Mars ist ein schlechter Planet, aber immer noch gut genug das wir dort hin können um auf seiner Oberfläche zu leben, wenn wir geschützt sind. Aber Venus ist ganz schlecht, der schlechteste Planet. Obwohl sie Erdähnlich ist und obwohl sie am Anfang ihrer Geschichte Erdähnliches Leben beherbergt haben könnte, ist sie bald dem durchgehendem Treibhaus erlegen also eine 462 Grad Oberfläche wegen zügellosem Kohlendioxid.

Nun, von der Astrobiologie wissen wir, dass wir vorhersagen können was mit unserem bestimmten Planeten passieren wird. Wir sind momentan im schönen Spalt der Existenz, wenigstens des Lebens auf Planet Erde, im Anschluss an die erste furchtbare mikrobiellen Ära . In der Kambrischen Explosion tauche leben aus den Sümpfen hervor, Komplexität kam auf und von was wir wissen, haben wir den halben Weg hinter uns. Wir haben noch gleich viel Zeit für die Existenz der Tiere auf diesem Planeten als sie bisher hier gewesen sind, bis wir die zweite mikrobielle Ära erreichen. Und das wird passieren, paradoxerweise, alles was sie über Klimaerwärmung hören, wenn wir CO2 runter auf 10 Teile pro Million erreichen, werden wir keine Pflanzen mehr haben welche Photosynthese erlauben, und damit verschwinden auch die Tiere. Also, danach haben wir wahrscheinlich 7 Milliarden Jahre. Die Sonne steigert ihre Intensität, ihre Helligkeit, und schlussendlich, etwa 12 Milliarden Jahre nach ihrem Anfang wird die Erde von der großen Sonne verschluckt und dies ist was zurückbleibt. Also, ein Planet wie unserer wird ein Alter und ein hohes Alter haben und wir sind gerade in seinem goldenem Sommer.

Aber alles hat zwei mögliche Schicksale oder? Nun, viele von ihnen werden an Altersschwäche sterben, aber manche von ihnen, schlimm genug, werden in einem Unfall sterben. Und das ist auch das Schicksal eines Planeten. Die Erde, wenn wir Glück haben -- falls sie nicht von einem Hale-Bopp getroffen oder einer naheliegenden Supernova zerstrahlt wird, in den nächsten 7 Milliarden Jahren -- finden wir sie unter unseren Füßen. Aber was ist mit dem Unfalltod? Nun, Paläontologen haben über die letzten 200 Jahre die Tode aufgezeichnet. Es ist seltsam, dass das Aussterben als Konzept nicht erdacht wurde bis Baron Cuvier in Frankreich seinen ersten Mastodonten fand. Er konnte sie keinen anderen Knochen auf dem Planeten zuweisen, und sagte, "Aha! Es ist ausgestorben." Und bald darauf, als der Fossilbericht anfing eine klare Vorstellung zu geben, wie viele Pflanzen und Tiere es gegeben haben muss, seit komplexes Leben anfing seine sehr interessanten Fossile Belege zu hinterlassen. In diesen komplexen Fossilberichten gab es Zeiten in denen viele Dinge dem Anschein nach rasch ausstarben, und die Vater-/Mutter- Geologen nannten sie "Massenaussterben".

Die ganze Zeit dachte man es sei entweder höhere Gewalt oder vielleicht langer, langsamer Klimawandel, was sich 1980 wirklich veränderte in diesem Felsausbiss nahe Gubbio wo Walter Alvarez versuchte herauszufinden was der Zeitunterschied zwischen diesen weißen Steinen, welche Kreaturen der Kreidezeit enthielten, und den rosa Steinen darüber, welche Tertiär Fossile hielten. Wie lange dauerte es von einem System zum nächsten zu gelangen? Und was sie fanden was etwas Unerwartetes. In dieser Fuge fanden sie, zwischen einer sehr dünnen Tonschicht, und dieser Tonschicht, dieser sehr dünnen roten Schicht hier, das es mit Iridium gefüllt ist. Und nicht nur Iridium, es ist gefüllt mit glasigen Kügelchen, und Quarzkörnern welche enormen Druck ausgesetzt wurden: Shock Quartz.

Nun, in dieser Folie ist das Weiße Kreide, und diese Kreide wurde in einem warmen Ozean abgelagert. Die Kreide selber ist gebildet durch Plankton welches von der Wasseroberfläche auf den Seeboden sinkt so dass 90 Prozent des Sediments hier Skelette lebender Dinge sind, und dann haben wir diese Millimeter-dicke rote Schicht und diesen schwarzen Stein. Der schwarze Stein ist das Sediment auf dem Seeboden in der Abwesenheit von Plankton. Und das ist was bei einer Asteroidenkatastrophe passiert, denn natürlich ist es was dies war. Die berühmte KT-Grenze. Ein 10 Kilometer Körper trifft den Planeten. Seine Auswirkung ist die Verteilung dieser sehr dünnen Einschlagschicht über den ganzen Planeten, und wir hatten einen sehr zügigen Tod der Dinosaurier, den Tod dieser schönen Ammoniten, Leconteiceras hier, und Celaeceras weiter hier und so viel sonst.

Ich glaube, es muss war sein, denn wir hatten seitdem zwei Hollywood Kassenschlager und dieses Paradigma hat, von 1980 bis etwa 2000, komplett verändert wie wir Geologen über Katastrophen denken. Vorher was das Einheitsprinzip das dominierende Paradigma: Die Tatsache das wenn irgendetwas auf dem Planeten in der Vergangenheit passierte, gibt es dafür gegenwärtige Vorgänge die es erklären. Aber wir haben keinen großen Asteroideneinschlag erlebt, also ist das eine Art Neokatastrophismus, und es dauerte etwa 20 Jahre bis die Wissenschaftsgemeinde damit zurecht kam: Ja, wir wurden getroffen; Und ja, die Auswirkungen dieses Treffers verursachten ein großes Massenaussterben.

Nun, es gab fünf große Massenaussterben in den letzten 500 Millionen Jahre, genannt die Großen Fünf. Sie reichen von vor 450 Millionen Jahren bis zum letzten, der KT-Grenze, Nummer vier, doch die größte von allen war P, oder die Perm-Trias-Grenze, manchmal auch die Mutter aller Massenaussterben genannt. Und die Schuld jedes einzelne von ihnen wurde danach auf Großkörper- Einschläge geschoben. Aber stimmt das?

Die jüngste, die PT-Grenze, galt als Einschlag wegen dieser schönen Struktur auf der Rechten. Dies ist ein Buckminster-Fulleren, ein Kohlenstoff-60. Weil es wie eine dieser furchtbaren geodätischen Kuppeln meiner geliebten 60er Jahre aussieht, werden sie "buckyball" (oder Fußballmolekül) genannt. Dieser Beweis wurde genutzt um darauf hinzuweisen dass wir am Ende der Perm, vor 250 Millionen Jahren, von einem Kometen getroffen wurden. Und wenn der Komet trifft, erzeugt der Druck die Buckyballs, und fängt Teile des Kometen ein. Helium-3: Sehr selten auf der Erdoberfläche, sehr üblich im Weltall.

Aber stimmt das? 1990, während meiner 10 Jährigen Arbeit an der KT-Grenze, zog ich nach Süd Afrika um zwei mal im Jahr in der Karoo Wüste zu arbeiten. Ich hatte so viel Glück von Jahr zu Jahr den Wandel dieses Süd Afrikas in das neue Süd Afrika zu sehen. Ich arbeitete an dieser PT-Grenze, und Zeltete an diesem Buren Friedhof über Monate. Und die Fossilien sind außergewöhnlich. Wissen sie, sie blicken auf ihre weit entfernten Ahnen. Dies sind Säugetier-ähnliche Reptilien. Sie sind kulturell unsichtbar. Wir machen keine Filme über sie. Dies ist ein Gorgonopside, oder Gorgone. Das ist ein 46cm langer Schädel eines Tieres was wahrscheinlich 2,2 bis 2,4 Meter groß, ausgestreckt wie eine Eidechse und wahrscheinlich einen Kopf wie ein Löwe hatte. Es ist der oberste Fleischfresser, der T-Rex seiner Zeit. Aber hier gibt es vieles. Das ist mein armer Sohn, Patrick. (Lachen) Das wird paleontologischer Kindesmisbrauch genannt. Halt still, du bist die Skala. (Lachen)

Damals waren große Sachen. 55 Spezies Säugetier-ähnlicher Reptilien. Das Zeitalter der Säugetiere hatte ganz und gar angefangen. Vor 250 Millionen Jahren... und dann passierte eine Katastrophe. Was danach kam was das Zeitalter der Dinosaurier. Es war alles ein Fehler, es hätte nie passieren sollen. Aber es ist passiert. Aber glücklicherweise, dieses Thrinaxodon, von der größe eines Rotkehlchen Eis: dies ist ein Schädel den ich fand, kurz bevor ich dieses Foto machte Hier ist ein Stift als Maßstab. Es ist wirklich winzig. Dies ist die Untertrias, nach dem Ende des Massenaussterbens. Man kann die Augenhöhle und die kleinen vorderen Zähne sehen. Wenn das nicht überlebt, bin nicht ich das Etwas was den Vortrag hält. Etwas anderes macht es, denn wenn das nicht überlebt, sind wir nicht hier; es gibt keine Säugetiere. Es ist so knapp, eine Spezies schlägt sich durch.

Nun, können wir eine Aussage treffen über das Muster nachdem wer überlebt und wer nicht? Hier ist so eine Art Ende der 10 Jahre Arbeit. Die Bereiche von Dingen -- die rote Linie ist das Massenaussterben. Aber wir haben Überlebende und Dinge die durchkommen, und es stellt sich heraus das die Dinge die durchkommen vorzugsweise Kaltblüter sind. Warmblüter bekamen einen schweren Schlag ab zu dieser Zeit. Die Überlebenden die durchkommen produzieren diese Welt voller Krokodil ähnlichen Kreaturen. Es gibt noch keine Dinosaurier; nur diesen langsame, saurischen, schuppigen, ekligen sumpfigen Ort mit ein paar winzigen Säugetieren versteckt in den Rändern. Und da würden sie sich 160 Millionen Jahre verstecken, bis zu ihrer Befreiung durch den KT Asteroiden.

Und, wenn kein Einschlag, was dann? und das Was denke ich, ist das wir immer wieder zurückkehrten zum Präkambrium, dieser ersten mikrobiellen Ära, und die Mikroben sind immer noch da draußen. Sie hassen uns Tiere. Sie wollen wirklich ihre Welt zurück haben. Und sie haben es immer und immer wieder versucht. Es lässt darauf schließen, dass das Leben welche diese Massenausstreben verursacht, was es auch tat, grundsätzlich anti-Gaia ist. Diese ganze Gaia Idee, dass das Leben die Welt für sich verbessert.. Ist jemand schon mal Freitagnachmittags auf der Los Angeles Autobahn gewesen und dabei and die Gaia Theorie geglaubt? Nein.

Nun, ich vermute eine Alternative, dass das Leben versucht sich selbst den Garaus zumachen, nicht bewusst, aber es versucht es trotzdem. Und hier ist die Waffe, mit der es dies über die letzten 500 Millionen Jahre versucht hat. Es gibt Mikroben die, durch ihren Stoffwechsel, Schwefelwasserstoff produzieren, und das in großen Mengen. Schwefelwasserstoff ist sehr Tödlich für uns Menschen. Gerade mal 200 Teile pro Million töten jemanden. Man muss nur zum Schwarzen Meer und ein paar andere Orte gehen, einige Seen, abtauchen, und man findet Wasser was lila wird. Es wird lila durch die Präsenz von zahlreichen Mikroben, die unbedingt Sonnenlicht und Schwefelwasserstoff brauchen; wir können ihre Anwesenheit heute erkennen, wir können sie sehen, aber wir können ihre Anwesenheit auch in der Vergangenheit Nachweisen.

Die vergangenen drei Jahre haben einen riesigen Durchbruch in einem brandneuem Feld miterlebt. Ich bin fast ausgestorben: Ich bin ein Paläontologe der Fossilien sammelt. Aber die neue Welle der Paläontologen, meine Studenten, sammeln Biomarker (Biologische Merkmale). Sie nehmen das Sediment an sich, extrahieren das Öl, und daraus können sie chemische Verbindungen produzieren welche sich sehr spezifisch zu bestimmten Mikrobiellen Gruppen zuweisen lassen. Weil Lipide so robust sind, können sie im Sediment präserviert werden, die nötigen hunderte Millionen Jahre überdauern, um extrahiert zu werden um uns zu sagen wer da war.

Und wir wissen wer da war. Am Ende der Perm, bei vielen dieser Massenaussterbens Grenzen, finden wir dies: Isorenieratene. Es ist sehr spezifisch. Es kann nur auftreten wenn die Oberfläche eines Ozean kein Sauerstoff hat und vollkommen mit Schwefelwasserstoff gesättigt ist; Genug um z.B. aus einer Lösung zu stammen. Das führte Lee Kump, und andere der Penn State (Univ.) und meiner Gruppe zu dem Vorschlag, was ich die Kump Hypothese nenne: Viele dieser Massenaussterben wurden durch absenken von Sauerstoff verursacht, durch hohes CO2. Und es stellt sich heraus, die schlimmste Auswirkung des Klimawandels: Schwefelwasserstoff wird von den Ozeanen heraus produziert.

Nun, was ist der Ursprung davon? In diesem bestimmtem Fall war der Ursprung immer wieder der Flutbasalt. Dies ist eine Ansicht der Erde wenn wir viel davon extrahieren. Und alle dieser sieht wie eine Wasserstoffbombe aus; tatsächlich sind die Auswirkungen noch schlimmer. Das ist wenn Material aus den tiefen der Erde and die Oberfläche kommt, verteilt sich über die Oberfläche des Planeten. Nun, es ist nicht die Lava was irgendetwas tötet, es ist das Kohlendioxid das dabei entweicht. Das sind keine Volvos; das sind Vulkane. Aber Kohlendioxid ist Kohlendioxid.

So, das sind neue Daten die Rob Berner und ich, von Yale, zusammengestellt haben, und was wir nun versuchen ist die Menge Kohlendioxid der gesamten Gesteinsablagerungen zu verfolgen und das können wir durch verschiedene Mittel; und markieren mit roten Linien wo die, was ich Treibhausgas- Massenaussterben nenne, statt fanden. Und dann sind hier zwei Dinge mir offensichtlich scheinen; dass diese Massenaussterben passieren wenn das CO2 ansteigt und das Zweite das hier nicht angezeigt ist: Die Erde hatte war eisbefreit wenn wir 1000 Teile pro Million CO2 hatten. Wir sind bei 380 und steigend. Wir sollten die Tausend in maximal drei Jahrhunderten erreichen aber mein Freund David Battisti in Seattle sagt er glaubt in 100 Jahren. Nun, hier verschwinden die Eiskappen und da kommt der 73m Anstieg der Meeresspiegel. Ich lebe jetzt in einem Haus mit Ausblick; Ich werde ein Ufer bekommen.

Alles klar, was sind die Konsequenzen? Die Ozeane werden wahrscheinlich lila. Und das denken wir ist der Grund warum Komplexität so lange gebraucht hat um auf der Erde stattzufinden. Wir hatten diese Schwefelwasserstoff Ozeane eine enorm lange Zeit. Sie verhindern die Existenz komplexen Lebens. Wir wissen Schwefelwasserstoff bricht derzeit an wenigen stellen auf dem Planeten aus. Ich füge hier diese Folie ein, das bin ich vor zwei Monaten, weil dies mein Lieblingstier ist, das Perlboot. Es ist auf dem Planeten seit dem Anfang der Tiere, 500 Millionen Jahre. Das ist ein Verfolgungsexperiment, und falls manche von euch Tauchern sich für eines der coolsten Projekte überhaupt engagieren wollt, das ist am Great Barrier Reef. Während wir hier Sprechen, verfolgen wir das benehmen der Perlboote.

Aber was bei dieser Sache ab und zu passiert ist, das wir Taucher in Schwierigkeiten geraten, also werde ich nun ein kleines Gedankenexperiment machen. Das ist ein Weißer Hai der ein paar meiner Fallen gegessen hat. Wir zogen ihn hoch. Hier ist er. Er ist also Nachts mit mir da draußen. Nun, ich schwimme daher und es beißt mein Bein ab. Ich bin 130km von der Küste entfernt, was wird mit mir passieren? Jetzt, sterbe ich. Ich hoffe das in fünf Jahren das Folgende passiert: Ich werde zurück auf das Boot geholt und bekomme eine Gasmaske: 80 Teile pro Million Schwefelwasserstoff. Dann werde ich in ein Eisbad geworfen um 15 Grad herunter gekühlt und dann könnte ich in ein Notfallkrankenhaus gebracht werden. Und der Grund warum ich das machen könnte ist weil Säugetiere eine Reihe dieser Schwefelwasserstoff Ereignisse durchgemacht haben und unsere Körper sich angepasst haben. Und nun können wir dies nutzen, was ich denke ein enormer Medizinischer Durchbruch sein wird.

Das ist Mark Roth. Er wurde von DARPA finanziert. Er versuchte herauszufinden wie man Amerikaner nach Kriegsverletzungen rettet. Er schröpft Scheine. Er ersetzt 80 Teile pro Million Schwefelwasserstoff, das selbe Zeug das die letzten Massenaussterben überlebt hat, und verwandelt ein Säugetier in ein Reptil. "Ich glaube wir sehen in dieser Antwort das Resultat das Säugetiere und Reptile eine Serie von H2S Aussetzungen durchlaufen haben." Vor zwei Jahren habe ich diese E-Mail von ihm bekommen; er sagte "Ich denke ich habe ein paar Antworten auf einige deiner Fragen". Nun, er hat Mäuse schlafen gelegt bis zu vier Stunden, manchmal sechs Stunden, und das sind brandneue Daten die er mir auf dem Weg hierhin geschickt hat. Da oben ist der Temperaturaufzeichnung einer Maus die es durchlaufen hat. Die Punktlinie, die Temperaturen (Umgebungstemperatur). Nun, die Temperatur fängt bei 25 Grad Celsius an. und fällt, und fällt. Sechs Stunden später, die Temperatur steigt. Jetzt, die selbe Maus bekommt 80 Teile pro Million Schwefelwasserstoff in dieser durchgezogenen Linie und sehen sie was mit ihrer Temperatur passiert. Ihre Temperatur fällt. Sie fällt bis auf 15 Grad , runter von 35, und übersteht es vollkommen unbeschadet.

Hier ist eine Art und Weise wie wir Leute Notfallmedizin verabreichen können. So können wir Leute stark genug abkühlen das sie es schaffen bis sie Intensivpflege bekommen. Nun denken wir alle, klar, aber wie sieht es mit dem Hirngewebe aus? Und das ist eine der großen Herausforderungen die passieren werden. Sie haben einen Unfall. Sie haben zwei Möglichkeiten: Sie werden sterben, oder sie nehmen den Schwefelwasserstoff und, sagen wir 75 Prozent von ihnen wird gerettet, Mental. Was werden sie machen? Müssen wir alle einen Knopf tragen der sagt "Lasst mich sterben" ? Das kommt auf uns zu und ich denke es wird eine Revolution. Wir werden Leben retten, aber es wird kosten mit sich tragen.

Die neue Ansicht der Massenaussterben ist: Ja, wir wurden getroffen, und ja, wir müssen langfristig orientiert denken, denn wir werden wieder getroffen werden. Aber ist gibt eine viel schlimmere Gefahr die uns droht. Wir können ganz einfach zur Schwefelwasserstoff Welt zurückkehren. Gebt uns ein paar Jahrtausende, und wir Menschen sollten diese paar Jahrtausende überstehen, wird es wieder passieren? Wenn wir weiter kommen, wird es wieder passieren. Wie viele von uns sind hierher geflogen? Wie viele von uns haben unsere gesamte Kyoto-Quote aufgebraucht nur weil wir dieses Jahr geflogen sind? Wie viele von ihnen haben sie überschritten? Ich habe sie zweifellos überschritten. Als Spezies stehen wir vor einem Riesenproblem. Wir müssen es bezwingen. Ich will wieder zu diesem Riff zurückkehren können. Danke

(Applaus)

Chris Anderson: Ich habe nur eine frage an dich Peter. Verstehe ich dich richtig, dass du hier sagst das wir in unseren Körpern eine biochemische Reaktion auf Schwefelwasserstoff haben, was in deiner Sicht beweist, das es in der Vergangenheit Massenaussterben wegen Klimawandeln gegeben hat?

Peter Ward: Ja, jede einzelne Zelle in uns kann winzige Mengen Schwefelwasserstoff in schweren Krisen produzieren. Das ist was Roth herausgefunden hat. Nun, was wir jetzt untersuchen ist: Hinterlässt es ein Signal? Hinterlässt es ein Signal in Knochen oder Pflanzen? Wir kehren zurück zum Fossilbericht und können versuchen festzustellen, wie viele in der Vergangenheit stattgefunden haben.

CA: Es ist gleichzeitig eine unglaubliche Medizinische Technik, aber auch erschreckend.

PW: Segen und Fluch.