Egy alvó óriás véget vethet az életnek a mély óceánban

A kontinentális mozgás képes elfojtani a tengeri oxigént.

Egy korábban figyelmen kívül hagyott tényező – a kontinensek elhelyezkedése – segít a Föld óceánjainak életfenntartó oxigénnel való feltöltésében. A kontinens mozgása végül ellenkező hatást válthat ki, a mélytengeri élőlények többségét megölve.

„A kontinensek sodródása olyan lassúnak tűnik, hogy semmi drasztikus nem származhat belőle, de amikor az óceánt feltöltik, egy kicsinek tűnő esemény a tengeri élőlények nagy léptékű halálához vezethet” – mondta Andy Ridgewell, a Riverside geológusa, a University of the University of the Riverside. Kalifornia. Ridgewell, egy új tanulmány társszerzője az óceáni oxigént befolyásoló erőkről.

Ahogy az óceán felszínén lévő víz megközelíti az északi vagy déli sarkot, hidegebbé, sűrűbbé válik, majd lesüllyed. Ahogy a víz lesüllyed, a Föld légköréből kivont oxigént az óceán fenekére szállítja.

Halak mély zátonyokon a Pearl-ben és a Hermes-atollban, a Papahanaumokuakea nemzeti emlékműben Hawaii közelében. Köszönetnyilvánítás: Greg McFall, NOAA

Végül a visszatérő áramlás a süllyedő szerves anyagokból felszabaduló tápanyagokat az óceán felszínére juttatja, ahol elősegítik a plankton növekedését. Napjaink óceánjait a halak és más állatok elképesztő sokfélesége jellemzi, amelyet a mélyebb mélységek folyamatos oxigénellátása és a felszínen termelődő szerves anyagok támogatnak.

Egy új kutatás kimutatta, hogy az oxigén és a tápanyagok keringése hirtelen véget érhet. Komplex számítógépes modellek segítségével a tudósok azt vizsgálták, hogy a kontinentális lemezek helyzete befolyásolja-e az óceán oxigénmozgását. Meglepődtek, amikor ezt tapasztalták.

Ezt a megállapítást, amelyet a Riverside-i Kaliforniai Egyetem kutatói vezettek, a folyóirat részletezi indulat természet. Ma (2022. augusztus 17-én) jelent meg.

A Florida Keys közelében pihenő léggömbhal. Kredit: OAR/National Marine Research Program (NURP); Maine Egyetem

„Több millió évvel ezelőtt, nem sokkal azután, hogy az állatok élete megindult az óceánban, úgy tűnt, hogy az egész globális óceán keringése időszakonként leáll” – mondta Ridgwell. „Nem számítottunk arra, hogy a kontinensek mozgása a felszíni víz és az oxigén leállását okozhatja, ami jelentősen befolyásolhatja a földi élet fejlődését.”

Eddig a tengeri oxigén evolúciójának vizsgálatára használt modellek az elmúlt 540 millió év során viszonylag egyszerűek voltak, és nem vették figyelembe az óceánok keringését. Ezekben a modellekben az óceáni hipoxia – az az idő, amikor az óceáni oxigén eltűnt – a légköri oxigénkoncentráció csökkenését jelzi.

„A tudósok korábban azt feltételezték, hogy az óceánok oxigénszintjének változása többnyire a légkör hasonló ingadozásait tükrözi” – mondta Alexandre Paul, a tanulmány első szerzője, a francia Bourgogne-Franch-Comté Egyetem paleoklímamodell-tervezője.

Az ókori Ediacaran korszak fókahajóinak diorámái a Smithsonian Intézetben láthatók. hitel: Smithsonian

Ez a tanulmány most először használt olyan modellt, amelyben az óceánt három dimenzióban ábrázolták, és kiszámították az óceáni áramlatokat. Az eredmények szerint a globális vízkeringés meghibásodása a felső és alsó mélységek oxigénszintjének éles elkülönüléséhez vezet.

Ez az elválasztás azt jelentette, hogy a teljes tengerfenék, a partközeli sekély helyek kivételével, több tízmillió éven keresztül teljesen elvesztette az oxigént, körülbelül 440 millió évvel ezelőttig, a szilur korszak kezdetéig.

„A keringési összeomlás halálos ítélet volt mindenre, ami nem tudott a felszín közelében úszni, és még mindig van éltető oxigén a légkörben” – mondta Ridgwell. A mély lények közé tartoznak a furcsa kinézetű halak, férgek, óriás rákfélék, tintahal, szivacsok és még sok más.

A cikk nem foglalkozik azzal, hogy a Föld számít-e hasonló eseményre a jövőben, és mikor. Valójában nehéz megmondani, hogy mikor történhet baleset, vagy mi váltja ki azt. A jelenlegi éghajlati modellek azonban azt állítják, hogy a megnövekedett globális felmelegedés rontja az óceáni keringést, és egyes modellek az Atlanti-óceán északi részén kezdődő keringési ág végső összeomlását jósolják.

„Nagy felbontású klímamodellre lesz szükségünk a tömeges kihalás előrejelzéséhez” – mondta Ridgwell. „Aggályaink vannak azonban az Atlanti-óceán északi részén folyó víz keringésével kapcsolatban, és bizonyítékok vannak arra, hogy a víz mélységbe áramlása csökken.”

Ridgwell szerint elméletileg egy szokatlanul meleg nyár vagy a sziklaerózió olyan folyamatok sorozatát indíthatja el, amelyek megfordítják a mai életet.

„Azt hinné az ember, hogy az óceán felszínén, azon a részén, ahol szörfözhet vagy vitorlázhat, ott zajlik minden akció. De lent az óceán fáradhatatlanul távol dolgozik, létfontosságú oxigént biztosítva az állatoknak a sötét mélységben” – mondta Ridgewell. .

„Az óceán lehetővé teszi az élet virágzását, de ezt az életet ismét elveheti. Ezt semmi sem zárja ki, mivel a kontinentális lemezek folyamatosan mozognak.”

Hivatkozás: Alexander Ball, Andy Ridgewell, Richard J. Stocky, Christophe Tomazo, Andrew Kane, Emmanuel Finin, Christopher R. indulat természet.
DOI: 10.1038 / s41586-022-05018-z