Forskere tegner nye forbindelser mellem klimaændringer og opvarmning af havene

Det er sket en gang før, og det kan ske igen.

Det er advarslen fra havforskere ved University of Toronto og University of California, Santa Cruz i en undersøgelse offentliggjort for nylig i Science, der viser, hvordan en stigning i CO2 i Jordens atmosfære for mere end 50 millioner år siden, ændrede kemien i planetens oceaner dramatisk.

Forskerne foreslår, at hvis nutidige globale kulstofemissioner fortsætter med at stige, fremtiden for mange fiskearter i vores have kan være i fare.

"Vores undersøgelse viser, at global opvarmning ikke kun handler om ekstreme vejrbegivenheder, eller varmere somre, men det har potentialet til at ændre havstrukturen med ukendte konsekvenser for fiskeriet, " sagde professor Uli Wortmann ved Institut for Geovidenskab på Det Kunst- og Naturvidenskabelige Fakultet ved U of T, og medforfatter til undersøgelsen.

Og det er ikke første gang, det er sket.

"Vi viser, at sidste gang store mængder CO2 blev sprøjtet ind i atmosfæren, ikke kun blev planeten varm - hvilket er kendt som det såkaldte Paleocæn-Eocæn Thermal Maximum, for omkring 55 millioner år siden - men det ændrede også havets kemi ganske markant, " sagde Wortmann. Han fik følgeskab i forskningen af ​​U of T Ph.D.-studerende Weiqi Yao, hovedforfatter af undersøgelsen, og Adina Paytan fra Institute of Marine Science ved University of California, Santa Cruz.

Det er almindeligt accepteret, at en stigning i CO2 fører til opvarmning, hvilket så resulterer i mindre ilt i vores have. Mindre ilt gør det muligt for sulfat-spisende bakterier at trives, som producerer svovlbrinte - et bredspektret toksin, som er dødeligt i små koncentrationer.

"Dette vil påvirke fiskearter, der lever eller dykker dybt i havet, " sagde Wortmann. "Det vil især påvirke rovdyr på højt niveau som tun og hvaler, hvilket igen ville have en ringvirkning på fiskearter, der lever i de kommercielt mere relevante lave farvande - op til 200 meter under havoverfladen - og dem, der lever i mellemdybden ca. 000 meter under havets overflade.

"Det mellemste og dybe hav er den største og mindst udforskede del af vores planet, hjemsted for kæmpe blæksprutter og mærkelige dybhavsfisk, men også nogle kommercielt vigtige fisk som Patagonian Toothfish, ellers kendt som chilensk havaborre."

Paleocæn-eocæn termisk maksimum (PETM) har fået sit navn fra grænsen mellem to perioder i Jordens fortid. Mængden af ​​CO2 tilført til atmosfæren i perioden svarede til de forudsagte baner for CO2 i atmosfæren frem mod år 2100, vedtaget af FN's mellemstatslige panel om klimaændringer, hvis emissionerne fortsætter med at stige gennem det 21. århundrede. Det ses som en god model for den fossile brændstofforbrændingsaktivitet, der forekommer i øjeblikket, og er intenst undersøgt af videnskabsmænd i forbindelse med klimaændringer.

I løbet af at udforske, hvordan havets kemi udviklede sig i løbet af de sidste 60 millioner år, Yao faldt over nogle usædvanlige data - antydet i tidligere lavopløsningsarbejde af Paytan - som Wortmann antyder, at konventionel visdom ville betragte som fejlbehæftede. Efter at have bemærket, at det faldt sammen med PETM-intervallet, forfatterne gravede dybere efter flere data og var i stand til at vise, at det ikke var nogen måleartefakt, men et rigtigt signal.

"Øgede atmosfæriske CO2-koncentrationer går hånd i hånd med ilttab i havet, og dette er den første demonstration af, at CO2-frigivelsen fra menneskelig aktivitet kan være stor nok til at forvandle dele af havet til en giftig bryg, sagde Wortmann.

Mens forskerne ikke kan sige, hvor lang tid det vil tage, før virkningen af ​​øgede CO2-niveauer bliver tydelig, de siger, at overgangen ville være hurtig.

"Vores undersøgelse er endnu en brik i puslespillet, " sagde Yao. "Det fremhæver et ofte overset aspekt af den globale klimaændringsdebat:hvad vil der ske med havfiskeriet i en opvarmende verden?"

Resultaterne er beskrevet i undersøgelsen "Large-scale ocean deoxygenation during the Paleocene-Eocene Thermal Maximum", udgivet denne måned i Videnskab .