Globale opwarming wat diere nie toegelaat het om asem te haal nie, het die Permiese massa-uitsterwing in die oseane veroorsaak, volgens 'n nuwe studie.

Namate temperature gestyg het en die metabolisme van mariene diere opgekom het, kon die warmer waters nie genoeg suurstof bevat sodat hulle kon oorleef nie, het die navorsers berig.

Die grootste uitsterwing in die Aarde se geskiedenis was die einde van die Permiese tydperk, sowat 252 miljoen jaar gelede. Lang voor dinosourusse het 'n reeks massiewe vulkaniese uitbarstings in Siberië die plante en diere wat ons planeet bevolk het, meestal uitgewis.

Die illustrasie elow toon die persentasie seediere wat aan die einde van die Permese-era uit die breedte, uit die model (swart lyn) en uit die fossielrekord (blou kolle) uitgesterf het. 'N groter persentasie seediere het in die trope oorleef as by die pale. Die kleur van die water toon die temperatuurverandering, met rooi die ergste verwarming en geel minder opwarming.

Bo-op is die superkontinent Pangea, met massiewe vulkaniese uitbarstings wat koolstofdioksied uitstraal. Die beelde onder die lyn verteenwoordig sommige van die 96 persentasie mariene spesies wat tydens die gebeurtenis gesterf het. [Sluit fossiel tekeninge in by Ernst Haeckel / Wikimedia; Bloukrab foto deur Wendy Kaveney / Flickr; Atlantiese kabeljou foto deur Hans-Petter Fjeld / Wikimedia; Gekamde nautilus foto deur John White / CalPhotos.] (Krediet: Justin Penn en Curtis Deutsch / U. Washington) Fossiele in antieke seebodemgesteentes vertoon 'n bloeiende en diverse mariene ekosisteem, dan 'n liggame. Sommige 96 persent van mariene spesies is uitgewis tydens die Groot Dood, gevolg deur miljoene jare toe die lewe weer moes vermeerder en diversifiseer.

Wat tot dusver gedebatteer is, is presies wat die oseane onherbergsame tot lewe gemaak het - die hoë suurheid van die water-, metaal- en sulfiedvergiftiging, 'n volledige gebrek aan suurstof, of bloot hoër temperature.

'Vlug of vergaan'

"Dit is die eerste keer dat ons 'n meganistiese voorspelling gemaak het oor wat die uitsterwing veroorsaak het wat direk met die fossielrekord getoets kan word, wat ons dan toelaat om voorspellings oor die oorsake van uitwissing in die toekoms te maak," sê mede-outeur Justin Penn, 'n doktorale student in oceanografie aan die Universiteit van Washington.

Navorsers het 'n klimaatmodel met die Aarde se opset tydens die Perms gehardloop toe die landmassas in die superkontinent van Pangea gekombineer is. Voordat volgehoue ​​vulkaniese uitbarstings in Siberië 'n broeikas-planeet geskep het, het oseane temperature en suurstofvlakke gelyk aan vandag se. Die navorsers het dan kweekhuisgasse in die model verhoog tot die vlak wat nodig is om tropiese oseaitemperature op die oppervlak te maak. Sommige 10 grade Celsius (20 grade Fahrenheit) is hoër, ooreenstemmende toestande op daardie tydstip.

Die model reproduseer die gevolglike dramatiese veranderinge in die oseane. Oseane het ongeveer 80 persent van hul suurstof verloor. Ongeveer die helfte van die oseane se seebodem, meestal op dieper dieptes, het heeltemal suurstofvry geword.

Om die effekte op mariene spesies te analiseer, het die navorsers die wisselende suurstof- en temperatuursensitiwiteit van 61 se moderne mariene spesies, insluitende skaaldiere, vis, skulpvis, koraal en haaie, gebruik deur middel van gepubliseerde laboratoriummetings, oorweeg. Die verdraagsaamheid van moderne diere tot hoë temperatuur en lae suurstof sal na verwagting soortgelyk wees aan Permiese diere omdat hulle onder dieselfde omgewingstoestande ontwikkel het. Die navorsers het dan die spesies se eienskappe gekombineer met die paleoklimatiese simulasies om die geografie van die uitsterwing te voorspel.

"Baie min mariene organismes het gebly in dieselfde habitats waarin hulle gewoon het - dit het óf gevlug of vergaan," sê mede-outeur Curtis Deutsch, 'n medeprofessor van oceanografie.

Die model toon die hardste getref organismes wat die meeste sensitief is vir suurstof wat ver van die trope aangetref word. Baie spesies wat in die trope gewoon het, het ook in die model uitgesterf, maar dit voorspel dat spesies met hoë breedtegraad, veral dié met hoë suurstof-eise, byna heeltemal uitgewis is.

Duidelik dodelik

Om hierdie voorspelling te toets, het koöperasies Jonathan Payne en Erik Sperling aan die Stanford Universiteit die laat-Permse fossielverdelings van die Paleoceanography Database, 'n virtuele argief van gepubliseerde fossielversamelings, ontleed. Die fossielrekord toon aan waar spesies voor die uitsterwing was en wat heeltemal uitgewis is of beperk is tot 'n fraksie van hul voormalige habitat.

Die fossielrekord bevestig dat spesies ver van die ewenaar die meeste tydens die geleentheid gely het.

"Die handtekening van daardie slagmeganisme, klimaatverhitting en suurstofverlies, is hierdie geografiese patroon wat deur die model voorspel word en dan in die fossiele ontdek," sê Penn. "Die ooreenkoms tussen die twee dui op hierdie meganisme van klimaatsopwarming en suurstofverlies was 'n primêre oorsaak van die uitsterwing."

Die studie bou voort op vorige werk. Deutsch het gelei dat, soos oseane warm, die seediere se metabolisme versnel, wat beteken dat hulle meer suurstof benodig, terwyl warm water minder hou. Die vorige studie toon hoe warmer oseane diere van die trope wegstoot.

Die nuwe studie kombineer die veranderende seestande met verskillende diere se metaboliese behoeftes by verskillende temperature. Resultate toon dat die mees ernstige gevolge van suurstofafwyking is vir spesies wat naby die pole woon.

"Aangesien tropiese organismes se metabolisme reeds aangepas is by redelik warm, laer-suurstof toestande, kan hulle van die trope wegbeweeg en dieselfde toestande êrens anders vind," sê Deutsch. "Maar as 'n organisme aangepas is vir 'n koue, suurstofryke omgewing, dan is die toestande opgehou om in die vlak oseane te bestaan."

Die sogenaamde "dooie sones" wat heeltemal sonder suurstof is, was meestal onder dieptes waar spesies geleef het, en het 'n kleiner rol in die oorlewingsyfer gespeel.

"Aan die einde van die dag het dit geblyk dat die grootte van die dooie sones eintlik nie die belangrikste ding vir die uitsterwing lyk nie," sê Deutsch. "Ons dink dikwels aan anoksie, die volledige gebrek aan suurstof, as die toestand wat u nodig het om wydverspreide oninwonersbaarheid te kry. Maar as jy kyk na die verdraagsaamheid vir lae suurstof, kan die meeste organismes uitgesluit word van seewater op suurstofvlakke wat nie naby aan anoksiese is nie. "

Soortgelyk aan vandag

Verhitting wat lei tot onvoldoende suurstof verklaar meer as die helfte van die mariene diversiteitsverliese. Die skrywers sê dat ander veranderinge, soos versuring of verskuiwings in die produktiwiteit van fotosintetiese organismes, waarskynlik as bykomende oorsake opgetree het.

Die situasie in die laat Perm-toenemende kweekhuisgasse in die atmosfeer wat warmer temperature op aarde skep, is soortgelyk aan vandag.

"Met 2100-verwarming in die boonste oseaan sal die 20-persentasie van die verwarming in die laat-Perme onder 'n gewoonte-as-gewone emissiescenarios bereik word, en teen die jaar 2300 sal dit tussen 35 en 50-persentasies bereik," sê Penn.

"Hierdie studie beklemtoon die potensiaal vir 'n massa-uitsterwing wat voortspruit uit 'n soortgelyke meganisme onder antropogene klimaatverandering."

Die studie verskyn in Wetenskap. Die stigting Gordon en Betty Moore en die Nasionale Wetenskapstigting het die studie befonds.

Bron: Universiteit van Washington

{youtube}y6ig6zKiNTc{/youtube}

verwante Boeke

at InnerSelf Market en Amazon