Badania rzucają światło na starożytne globalne ocieplenie

Anonim

Wpływ globalnego ocieplenia na płytkie życie morskie około 56 milionów lat temu jest przedmiotem znaczącej nowej pracy naukowców z Syracuse University.

Linda Ivany, profesor nauk o Ziemi w College of Arts and Sciences (A & S), jest głównym autorem artykułu w Science Advances. Jej zespół badawczy jako pierwszy poruszył wpływ Paleocenu-Eocenu Termicznego Maksimum (PETM) - stosunkowo krótkiego okresu globalnej zmiany klimatu, obejmującej 200 000 lat, na bezkręgowcach morskich, w tym ślimakach, małżach i innych mięczakach.

Bezkręgowce morskie to zwierzęta bez kręgosłupa lub wewnętrznego szkieletu, zajmujące płytkie morza i rafy. Bezkręgowce stanowią obecnie ponad 98 procent całego życia zwierząt.

"Reakcja ekosystemów (na PETM) została dobrze udokumentowana dla planktonu morskiego, roślin lądowych i kręgowców lądowych, ale do tej pory prawie nic nie zostało opublikowane na faunie morskiego szelfu", mówi Ivany. "Dzieje się tak dlatego, że zapis stratygraficzny, pokazujący, gdzie morskie bezkręgowce są zachowane na marginesie kontynentalnym, jest pełen luk z powodu erozji, a szanse na zachowanie krótkotrwałego wydarzenia, takiego jak PETM, są niewielkie.

Ivany doszła do wniosku, że gdyby jej zespół nie mógł "zobaczyć" skutków zmian klimatu w zapisie geologicznym, mogliby zrobić kolejną najlepszą rzecz - poszukać ich w osadach leżących na granicy PETM. Zwracając uwagę na bogate, dobrze zachowane skorupiaki z amerykańskiej Zatoki Równikowej, zespół poszukiwał śladów dawnych małży, ślimaków i kaczek.

To, co znaleźli, było zaskakujące. "Długoterminowe skutki stosowania PETM w tych społecznościach w płytkich wodach w rzeczywistości nie były godne uwagi" - mówi Ivany, biorąc pod uwagę utratę różnorodności biologicznej, taksonomiczne obroty i restrukturyzację ekologiczną. "Jakakolwiek potencjalna presja selekcyjna wywołana globalnym ociepleniem musiała być słaba, specyficzna dla taksonu, krótkotrwała i ostatecznie nieistotna dla historii ewolucji molluskanów".

Współautor Warren Allmon twierdzi, że naukowcy od dawna domniemali, że PETM na Równinie Nadbrzeżnej jest źródłem wielkich zmian biologicznych. "Nasze badania pokazują, jak ważne są testy pomysłów, które uważamy za pewne. Niektóre organizmy zmieniły się znacznie w obrębie granicy paleoceńsko-eocenowej, ale większość z nich nie", wyjaśnia Allmon, który jest również dyrektorem Paleontological Research Institution w Itace., Nowy Jork i Hunter R. Rawlings III Profesor paleontologii na Cornell University.

Oczywiście były wyjątki. Świadczyć o obfitości życia morskiego poniżej powierzchni osadu, zamiast na nim. Duża liczba bezkręgowców zaangażowała się również w interakcje między symbiozami drobnoustrojów, umożliwiające im czerpanie korzyści z chemikaliów w osadach, uwalnianych w wyniku rozkładu materii organicznej. "Te cechy są tym, czego można oczekiwać od warunków o niskiej zawartości tlenu typowych dla superglaskowego świata" - dodaje Ivany.

Potencjalnie dobre wiadomości, z ewolucyjnego i ekologicznego punktu widzenia, ponieważ te mięczaki musiały zorientować się, jak trzymać się z dala od gorącej wody. Ivany uważa, że ​​"mieli szczęście". Prawdę mówiąc, ich przystosowanie do panujących wówczas ciepłych warunków w połączeniu z powolnym uwalnianiem się dwutlenku węgla w stosunku do skali czasu mieszania oceanów (tj. Rozkładu ciepła, soli i chemikaliów) prawdopodobnie złagodziło wpływ globalnego ocieplenia.

"Kiedy opadł kurz i klimat się ochłodził, nasze fauny nie zmieniły się tak bardzo, " mówi.

Niemniej jednak PETM jest jednym z najlepszych starożytnych analogów współczesnej zmiany klimatu. Historia geologiczna pokazuje, że w okresie około 5000 lat, pewnego rodzaju ziemskie źródła - osadowe, lub wulkaniczne, lub oba pompowały tysiące miliardów ton węgla do atmosfery. Podniosło to globalną temperaturę morską nawet o 15 stopni Fahrenheita, powodując poważne wyginięcie w głębinach morskich, a także hurtową reorganizację ekologiczną na lądzie.

PETM był prawdopodobnie doskonałą burzą globalnego ocieplenia, zakwaszenia i stresu tlenowego. "Kilka rzeczy zdarza się, gdy umieszczasz duże ilości węgla w atmosferze - Ziemia staje się cieplejsza, a część dwutlenku węgla rozpuszcza się w oceanie, podnosząc poziom kwasowości blisko powierzchni" - kontynuuje Ivany. "Im cieplejsza woda, tym mniej tlenu utrzymuje, wszystkie te zmiany mają wpływ na życie w morzu, widzimy to samo dzisiaj, wraz z ich rosnącym wpływem na ekosystemy.

Co nasuwa pytanie: jakie konsekwencje mają te wyniki dla obecnej i przyszłej reakcji płytkiej fauny morskiej na trwające globalne zmiany? Ivany ostrożnie dobiera słowa, wyjaśniając, że uwalnianie dwutlenku węgla podczas PETM miało miejsce przez tysiące lat. Porównaj to, aby wprowadzić taką samą ilość dwutlenku węgla do atmosfery z zaledwie kilkuset lat ludzkiej działalności. "

Cokolwiek wydarzyło się podczas PETM, było "najlepszym przypadkiem" dla bezkręgowców morskich - wyjaśnia Ivany. "Teraz wszystko, co dzieje się teraz znacznie szybciej, jest bardziej prawdopodobne, że organizmy wyginą" - dodaje. "Kiedy zmienia się otoczenie, musisz się poruszać, ewoluować lub umierać, a jeśli zmienia się szybciej, niż możesz poruszać się lub ewoluować, jesteś grzanką."

menu
menu