[ad_1]
Согласно новому исследованию Университета Висконсина, в другое время, когда Земля быстро нагревалась в связи со всплеском атмосферного углерода, подобным нашему современному климату, температура морской воды и химические изменения уничтожили важную часть пищевой сети в тропической части Тихого океана. – Мэдисон.
Планктонные фораминиферы — это одноклеточные океанические организмы, известные тем, что образуют сложные раковины размером не только с песчинку. являются песчинки на дне океана и пляжах. Планктонные фораминиферы возникли примерно 180 миллионов лет назад, и все это время они эволюционировали дальше, отмирая и опускаясь на дно океана, где их характерные раковины накапливаются, образуя слой за слоем отложений.
Фораминиферы появились около 56 миллионов лет назад во время события, называемого палеоцен-эоценовым тепловым максимумом (ПЭТМ), когда химический состав атмосферы и уровень углекислого газа резко изменились — как и сегодня — и глобальные температуры быстро повысились на 4–5 градусов по Цельсию.
«Фораминиферы — довольно чувствительные индикаторы окружающей среды. Я думаю о них как о канарейках в угольной шахте», — говорит Клэй Келли, профессор геолого-геофизических исследований Университета Вашингтона в Мэдисоне и один из авторов нового исследования PETM, недавно опубликованного в Proceedings of the National Academy of Sciences. Он также отмечает, что «PETM, возможно, является нашим лучшим древним аналогом будущего изменения климата».
В 1990-х годах Келли опубликовал описания фораминифер, обнаруженных в глубоководных отложениях, относящихся ко времени PETM. Они были извлечены с вершины потухшего подводного вулкана посреди Тихого океана. То, что он обнаружил, тщательно отделяя и исследуя раковины фораминифер, было удивительным увеличением числа видов, живущих вблизи экватора в океане, который становился все более горячим, более кислым и менее насыщенным кислородом.
Но появление PETM произошло быстро, с геологической точки зрения, менее чем за 5000 лет. За это время океанские течения и роющая деятельность донных организмов вспенили и смешали отложения океанского дна, так что микроскопические раковины фораминифер были вытолкнуты вверх или вниз в иле, оставив их в конечном итоге окаменевшие останки лежать рядом с предками или потомками 10 000 лет. далекий.
«Эта переработка может привести к тому, что 20 сантиметров осадочного керна будут перемешаны, так что некоторые фораминиферы, отложившиеся в осадочных породах намного раньше, по-видимому, жили тысячи лет спустя», — говорит Бриттани Хапп, соавтор, которая работала над исследованием, зарабатывая ее. доктор геолого-геофизических наук в Университете Вашингтона в Мэдисоне, а в настоящее время является исследователем с докторской степенью в Университете штата Орегон.
Хапп использовал резкое изменение в химическом составе атмосферы (и верхних слоев океана, где обитают планктонные фораминиферы), чтобы разобраться в переработке осадка, и пришел к совершенно другому выводу о реакции фораминифер на условия ПЭТМ.
PETM отмечен в отчетах о горных породах и окаменелостях глобальным скачком изотопов углерода, при котором изотоп углерода стал гораздо более распространенным в атмосфере. Изотопы — это атомы одного элемента, которые имеют несколько разные веса. Изотоп, который изучали исследователи, называется углерод 12.
«Углерод-12 является стабильным изотопом, а это означает, что он не подвергается радиоактивному распаду, как его родственный изотоп углерод-14, и остается относительно концентрированным в органических материалах, таких как уголь и углеводороды, которые долгое время находились в земле», — говорит Келли. «Мы прямо сейчас выкапываем его как ископаемое топливо, сжигаем и выбрасываем с беспрецедентной скоростью в систему океан-атмосфера».
Поскольку углерод-12 также повышался во время ПЭТМ и поскольку фораминиферы используют углерод для изготовления своих раковин, существует резкая разница между количеством углерода-12 в раковинах фораминифер, живших до ПЭТМ, и в раковинах фораминифер, живших в период потепления.
«Фораминиферы — довольно чувствительные индикаторы окружающей среды. Я думаю о них как о канарейках в угольной шахте.
Клэй Келли
Хапп снова перебрал образцы отложений и выбросил раковины, содержание углерода в которых свидетельствовало о том, что они относятся к неправильной эпохе, возможно, протолкнутые через осадок древним роющим червем. Она собрала более 500 отдельных фораминифер из PETM, что представляет собой значительное изменение по сравнению с сообществом фораминифер до PETM.
«Разнообразие заметно снизилось на месте этого осадочного керна», — говорит Хапп. «Мы переходим от девяти основных таксонов, представляющих около 90 процентов фораминифер, к четырем. Таким образом, более половины видов исчезли с этого участка в этот период потепления».
Но они не вымерли. Вероятно, они мигрировали из жарких тропиков в поисках более прохладных вод. Виды, исчезнувшие с экватора, все еще встречались в более высоких широтах. Фактически, другие исследования показывают, что некоторые из экваториальных видов появляются в полярных регионах во время PETM.
«В тропиках PETM динамика их популяции резко меняется», — говорит Келли. «Мы видели, как многие из них покинули тропики, и это существенно изменило бы пищевую цепь во время события PETM, которое сейчас имеет так много общего с потеплением».
Поскольку они являются первыми потребителями одноклеточных растений в нижней части пищевой цепи, отсутствие фораминифер на их обычных ареалах было бы катастрофой. Так может быть и в нашем ближайшем будущем.
Исследователи, среди которых есть соавтор UW-Madison и профессор географии Джон «Джек» Уильямс, также заметили изменения в раковинах фораминифер, вероятно, из-за того, что океанская вода становится более кислой, поскольку она поглощает дополнительный углерод из атмосферы. Подкисление затрудняет выращивание раковин фораминиферами.
«Но это далеко не единственные организмы, живущие в океане, у которых есть раковины, построенные из карбоната кальция», — говорит Хапп. «Итак, большое давление, которое планктонные фораминиферы испытали во время PETM, повлияет на многие другие важные организмы, которые сегодня строят эти раковины».
Связанный
[ad_2]
Source