De aarde heeft niet vijf, maar zes keer een massale uitstervingsgolf meegemaakt, hebben Amerikaanse en Chinese wetenschappers ontdekt. Zo'n 260 miljoen jaar geleden steeg de concentratie broeikasgassen als gevolg van intense vulkaanuitbarstingen. De opwarming die daarop volgde, werd grote aantallen plant- en diersoorten te veel.

De bekendste massa-extinctie is die aan het einde van het krijt, 66 miljoen jaar geleden. Als gevolg van een komeetinslag stierven toen onder andere de dinosauriërs uit.

Andere in de wetenschap bekende uitstervingsgolven komen uit een nog veel dieper aards verleden, zo'n 200 tot 450 miljoen jaar terug. Wetenschappers kwamen ze op het spoor toen ze bij het bestuderen van gesteentelagen ontdekten dat in een jonger gesteente allerlei voorheen algemene fossielen 'plotseling' niet meer voorkomen.

En dat is tijdens het perm (300 tot 250 miljoen jaar geleden) niet één, maar twee keer gebeurd, schrijven onderzoekers in vakblad Historical Biology. Zij wijzen naar afzettingen in het westen van de VS, die een goed historisch archief bevatten van gebeurtenissen rond 260 miljoen jaar geleden.

Het verdwijnen van volledige families en geslachten

Al in de jaren negentig werd ontdekt dat er in die periode veel soorten zijn verdwenen, maar uit nadere bestudering blijkt dat er toen minimaal evenveel biodiversiteit verloren is gegaan als bij de vijf andere grote uitstervingsgolven.

Volgens de gebruikelijke definitie sterft tijdens een massa-extinctie minstens drie kwart van alle grotere soorten uit. Uit het nieuwe onderzoekt blijkt dat er 260 miljoen jaar geleden ook een groot deel van families en geslachten is verdwenen - dat zijn in de biologie bovenliggende lagen, waar soorten in worden gerangschikt. De onderzoekers denken dan ook dat deze periode de op twee na ergste massa-extinctie in de geschiedenis van de aarde is geweest.

Grootste uitstervingsgolf tweetrapsraket met één oorzaak

Na afloop herstelde het leven zich aanvankelijk nauwelijks. Sterker nog, 'slechts' 10 miljoen jaar later volgde de grootste massa-extinctie, die door experts ook wel The Great Dying wordt genoemd.

Als je kijkt naar de grafiek van historische soortenrijkdom op aarde, zou je de beide massa-extincties ook kunnen samenvoegen als een tweetrapsraket. De tweede dreun werd het leven op aarde bijna fataal. Er zijn wetenschappers die denken dat het door allerlei domino-effecten maar weinig had gescheeld of het milieu was te giftig en ongeschikt geworden voor ál het complexe leven.

Dat gebeurde nét niet. In de oceanen overleefde 4 procent van de soorten. En in de 250 miljoen jaren die erop volgden, produceerden die soorten uiteindelijk de grootste soortenrijkdom op aarde.

Er is nog een goede reden om de beide massa-extincties aan elkaar te koppelen. Ze hebben namelijk eenzelfde (eerste) oorzaak: zogeheten vloedbasalten. Dat is een zeldzame en intense vorm van vulkaanuitbarstingen, waarbij grote hoeveelheden CO2 vrijkomen.

Daar is bewijs van achtergebleven in het zuidwesten van China: 300.000 kubieke kilometer versteende lavastromen. Zulke uitbarstingen herhaalden zich tien miljoen jaar later op nog tienmaal zo grote schaal in Siberië.

Hoeveelheid biodiversiteit hangt af van plaattektoniek

Uit andere studies blijkt dan ook dat de hoeveelheid biodiversiteit op aarde afhangt van plaattektoniek. Dat zijn fasen in de geologie waarin continenten botsen of openbreken, of in dit specifieke geval: over een zeer hete zogeheten mantelpluim bewegen, een hotspot van vulkaanuitbarstingen. Deze hotspot bevindt zich tegenwoordig op een veiligere plek, onder de Atlantische Oceaan ter hoogte van IJsland.

In vulkanisch onrustige periodes, waarin continenten dicht op elkaar gedrukt zitten, nam de soortenrijkdom steeds verder af, terwijl deze in rustige periodes juist steeds hoger wordt.

Er zijn daarop twee uitzonderingen bekend. Dat zijn de komeet op het einde van het krijt en de huidige biodiversiteitscrisis, die volgens ecologen ook dreigt uit te monden in een massa-extinctie. Niet de 'zesde' dus, zoals die al vaak wordt genoemd, maar de zevende.

Begrip historische extincties belangrijk voor huidige verlies biodiversiteit

De auteurs in Historical Biology zeggen dat het bestuderen van zeer zeldzame catastrofale gebeurtenissen uit het verleden inzicht geeft over het huidige biodiversiteitsverlies.

"Om de oorzaken goed te kunnen onderzoeken, is het cruciaal dat we het aantal ernstige uitstervingsgolven en hun precieze timing weten", zegt hoofdauteur Michael Rampino van de Universiteit van New York.

"Massale vulkaanuitbarstingen brachten grote hoeveelheden broeikasgassen in de atmosfeer, vooral CO2 en methaan. Dat veroorzaakt ernstige klimaatverandering, met warme en zuurstofarme oceanen, die ongeschikt zijn voor zeeleven."