Die Forschung beleuchtet die uralte globale Erwärmung

Anonim

Die Auswirkungen der Erderwärmung auf das seichte marine Leben vor etwa 56 Millionen Jahren sind das Thema einer bedeutenden neuen Arbeit von Forschern der Syracuse University.

Linda Ivany, Professorin für Geowissenschaften an der Hochschule für Kunst und Wissenschaft (A & S), ist die Hauptautorin eines Artikels in Science Advances. Die Forschung ihres Teams ist die erste, die sich mit den Auswirkungen des Paläozän-Eozän-Temperaturmaximums (PETM) befasst - einer relativ kurzen Periode des globalen Klimawandels, der sich über 200.000 Jahre erstreckt - auf wirbellosen Meerestieren, einschließlich Schnecken, Muscheln und anderen Mollusken.

Wirbellose Meerestiere sind Tiere ohne Rückgrat oder inneres Skelett und besetzen flache Meere und Riffe. Wirbellose Tiere machen heute mehr als 98 Prozent des gesamten Tierlebens aus.

"Die Reaktion von Ökosystemen (auf die PETM) ist für marines Plankton, Landpflanzen und Landvertebraten gut dokumentiert, aber bis jetzt wurde fast nichts über Meeresregalfaunen veröffentlicht", sagt Ivany. "Dies liegt daran, dass die stratigraphische Aufzeichnung, die zeigt, wo marinen Invertebraten an den Kontinentalrändern konserviert sind, durch Erosion Lücken aufweist. Die Chancen, ein kurzes Ereignis zu erhalten, wie die PETM, sind gering.

Ivany dachte, wenn ihr Team die Auswirkungen des Klimawandels in den geologischen Aufzeichnungen nicht "sehen" könnte, könnten sie das nächstbeste tun - suchen Sie nach Sedimenten, die die PETM umspülen. Mit Blick auf die reichen, gut erhaltenen Muschelbänke der US-amerikanischen Golf-Küstenebene suchte das Team nach alten Muscheln, Gastropoden und Scaphopoden.

Was sie fanden, war überraschend. "Die Langzeiteffekte der PETM auf diese Flachwassergemeinschaften waren tatsächlich unauffällig", sagt Ivany unter Berücksichtigung des Biodiversitätsverlustes, des taxonomischen Umsatzes und der ökologischen Umstrukturierung. "Jeder potentielle Selektionsdruck, der durch die globale Erwärmung ausgeübt wird, muss schwach, taxonspezifisch, kurzlebig und letztlich für die gesamte molluskische Evolutionsgeschichte unbedeutend gewesen sein."

Co-Autor Warren Allmon sagt, dass Wissenschaftler lange angenommen haben, dass die PETM auf der Küstenebene ein Stück großer biologischer Veränderungen sei. "Unsere Studie zeigt, wie wichtig es ist, Ideen zu testen, von denen wir überzeugt sind. Einige Organismen haben sich in der Paläozän-Eozän-Grenze stark verändert, die meisten jedoch nicht", erklärt Allmon, der auch Direktor der Paläontologischen Forschungseinrichtung in Ithaka ist, New York, und der Hunter R. Rawlings III Professor für Paläontologie an der Cornell University.

Es gab natürlich Ausnahmen. Beobachten Sie die Fülle des Meereslebens unter der Oberfläche des Sediments anstatt auf ihm. Eine große Anzahl von wirbellosen Tieren befasste sich auch mit mikrobiellen Symbiose-Interaktionen, die es ihnen ermöglichen, von Chemikalien im Sediment zu profitieren, die durch die Zersetzung von organischem Material freigesetzt werden. "Diese Eigenschaften sind das, was man von den sauerstoffarmen Bedingungen einer Super-Gewächshaus-Welt erwarten kann", ergänzt Ivany.

Potenziell gute Neuigkeiten aus evolutionärer und ökologischer Sicht, denn diese Mollusken müssen herausgefunden haben, wie sie sich vor heißem Wasser schützen können. Ivany glaubt, dass sie "Glück haben". In der Tat, ihre Anpassung an die vorherrschenden warmen Bedingungen zu der Zeit, gekoppelt mit der langsamen Freisetzung von Kohlendioxid im Verhältnis zur Zeitskala der Ozeanmischung (dh Verteilung von Wärme, Salz und Chemikalien), dürfte die Auswirkungen der globalen Erwärmung mildern.

"Als sich der Staub beruhigte und das Klima wieder abgekühlt war, hatten sich unsere Faunen nicht allzu sehr verändert", sagt sie.

Nichtsdestotrotz ist die PETM eine der besten Analogien des modernen Klimawandels. Die geologischen Aufzeichnungen zeigen, dass während etwa 5.000 Jahren eine Art terrestrischer Quelle - sedimentär oder vulkanisch oder beides - tausende Milliarden Tonnen Kohlenstoff in die Atmosphäre pumpte. Dies erhöhte die globalen Meerestemperaturen um bis zu 15 Grad Fahrenheit, was zu schweren Ausrottungen in der Tiefsee führte, sowie zu einer umfassenden ökologischen Reorganisation an Land.

Die PETM war wahrscheinlich ein perfekter Sturm der globalen Erwärmung, Versauerung und Sauerstoffbelastung. "Einige Dinge passieren, wenn man große Mengen Kohlenstoff in die Atmosphäre bringt - die Erde wird wärmer, und ein Teil des Kohlendioxids löst sich im Ozean auf und erhöht den Säuregehalt nahe der Oberfläche", fährt Ivany fort. "Je wärmer das Wasser ist, desto weniger Sauerstoff hat es. All diese Veränderungen haben Auswirkungen auf das marine Leben. Wir sehen heute dieselben Dinge und ihre zunehmenden Auswirkungen auf Ökosysteme.

Das wirft die Frage auf: Welche Auswirkungen haben diese Ergebnisse auf die gegenwärtige und zukünftige Reaktion der seichten Meeresbiota auf den fortschreitenden globalen Wandel? Ivany wählt ihre Worte sorgfältig und erklärt, dass die Kohlendioxidfreisetzung während der PETM über Tausende von Jahren stattfand. Man vergleiche das mit der gleichen Menge Kohlendioxid, die in nur wenigen hundert Jahren menschlicher Aktivität in die Atmosphäre gelangt. "

Was während der PETM passierte, sei ein "Best-Case-Szenario" für marine Invertebraten, erklärt Ivany. "Wenn alles jetzt so viel schneller geschieht, werden Organismen wahrscheinlich ausgestorben", fügt sie hinzu. "Wenn sich die Umgebung verändert, musst du dich bewegen, weiterentwickeln oder sterben. Wenn es sich schneller ändert, als du dich bewegen oder entwickeln kannst, bist du Toast."

menu
menu