Fossilt sted viser virkningen af ​​oceaner med lavt iltindhold i det tidlige jura

Ved at bruge en kombination af fossiler og kemiske markører, Forskere har sporet, hvordan en periode med globalt lavt iltindhold i havet forvandlede et havøkosystem fra tidlig jura til et stresset samfund, der kun var beboet af nogle få arter.

Forskningen blev ledet af Rowan Martindale, en assisterende professor ved University of Texas ved Austin Jackson School of Geosciences, og udgivet på tryk i Palæogeografi, Palæoklimatologi, Palæøkonologi den 15. juli. Undersøgelsen var medforfatter af Martin Aberhan, en kurator ved Institut for Evolution og Biodiversitetsvidenskab ved Naturhistorisk Museum i Berlin, Tyskland.

Undersøgelsen fokuserer på et nyligt opdaget fossilsted i Canada, beliggende ved Ya Ha Tinda Ranch nær Banff National Park i det sydvestlige Alberta. Stedet registrerer fossiler af organismer, der levede for omkring 183 millioner år siden under den tidlige jura i et lavt hav, der engang dækkede regionen.

Fossilstedet udvider den videnskabelige optegnelse over Toarcian Oceanic Anoxic Event, en periode med lavt iltindhold i lavvandede havvand, som antages at blive udløst af massive vulkanudbrud. Oceanic Anoxic Event blev identificeret på dette sted af den geokemiske optegnelse, der er bevaret i klipperne. Disse geokemiske data blev indsamlet i et tidligere forskningsprojekt ledet af Benjamin Gill og Theodore Them fra Virginia Tech. Iltniveauet i det omgivende miljø under den tidlige jura har indflydelse på typen og mængden af ​​kulstof, der er bevaret i klipperne, gør den geokemiske registrering til en vigtig metode til at spore en anoksisk hændelse.

"Vi har denne smukke geokemiske rekord, der giver os en rygrad for timingen af ​​Oceanic Anoxic Event, " sagde Martindale, en forsker i Jackson-skolens afdeling for geologiske videnskaber. "Så med den ramme kan vi se på det bentiske samfund, de organismer, der lever på bunden af ​​havet, og spørg 'hvordan reagerede dette samfund på den anoxiske begivenhed?'

Fossilerne viser, at før den anoxiske begivenhed, Ya Ha Tinda-marinsamfundet var mangfoldigt, og inkluderet fisk, ichthyosaurer (uddøde marine krybdyr, der lignede delfiner), søliljer, hummere, muslinger og østers, ammonitter, og coleoider (blækspruttelignende blæksprutter). Under den anoxiske begivenhed kollapsede samfundet, omstruktureret, og organismerne, der lever i den, krympede. De muslinger, der var mest udbredt i samfundet før den anoxiske begivenhed, blev fuldstændig udslettet og erstattet af forskellige arter.

De muslinger, der overlevede under og efter begivenheden, var meget mindre end muslingerne fra før begivenheden, tyder på, at lave iltniveauer begrænsede deres vækst.

Havlivet registreret ved Ya Ha Tinda før og under den anoxiske begivenhed ligner fossiler fundet på europæiske steder. Crispin Lille, en lektor i palæontologi ved University of Leeds, som ikke var involveret i forskningen, sagde, at ligheden mellem stederne understreger den udbredte karakter af den anoxiske begivenhed.

"Dette bekræfter tidligere arbejde, der tyder på, at T-OAE (anoxisk hændelse) virkelig var en global begivenhed, "Lille sagde.

Imidlertid, mens andre steder var ved at komme sig efter den anoxiske hændelse, miljøet på Ya Ha Tinda fortsatte med at stå over for stress. Selv for små, hårdføre toskallede, livet var hårdt.

"En af de interessante ting ved bedring [på Ya Ha Tinda] er, at vi faktisk ser færre individer på et tidspunkt, hvor vi formodes at se samfundsopsving, " sagde Martindale.

Fossilerne tyder på, at miljøet undergik lokale belastninger, der holdt ilt lavt, sagde Martindale. Mere forskning er nødvendig for at afklare, hvorfor livet på Ya Ha Tinda ikke kom sig i samme hastighed som andre steder.

Da den oceaniske anoxiske hændelse var en bivirkning af klimaændringer, at se tilbage på gamle havsamfund kan være et vindue til de potentielle virkninger af igangværende og fremtidige klimaændringer, sagde medforfatter Martin Aberhan.

"En lektie vi kan lære af denne undersøgelse er, at på en menneskelig tidsskala, klimarelaterede belastninger kan have meget langvarige effekter, uden tegn på bedring i hundrede tusinder af år, og at samfundene før og efter en klimatisk krise kan se meget forskellige ud i sammensætning og økologisk funktion, " sagde Aberhan.