Forskning skinner lys over gammel global opvarmning

Den globale opvarmnings indvirkning på lavt havliv for cirka 56 millioner år siden er genstand for en betydelig, nyt papir af forskere ved Syracuse University.

Linda Ivany, professor i jordvidenskab ved College of Arts and Sciences (A&S), er hovedforfatter til en artikel i Videnskab fremskridt . Hendes teams forskning er den første til at tage fat på virkningerne af Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM)-en relativt kort periode med globale klimaændringer, på 200, 000 år - på marine hvirvelløse dyr, herunder snegle, muslinger og andre bløddyr.

Marine hvirvelløse dyr er dyr uden rygrad eller et indre skelet, indtager lavt hav og rev. Hvirvelløse dyr står i øjeblikket for mere end 98 procent af alt dyreliv.

"Økosystemers reaktion [på PETM] er veldokumenteret for havplankton, landplanter og landhvirveldyr, men, indtil nu, næsten intet er blevet offentliggjort på marine hyldefaunas, "Siger Ivany." Det er fordi den stratigrafiske rekord, viser, hvor marine hvirvelløse dyr er bevaret på de kontinentale margener, er fuld af huller på grund af erosion. Chancerne for at bevare en begivenhed af kort varighed, såsom PETM, er små.

Ivany regnede med, at hvis hendes team ikke kunne "se" virkningerne af klimaændringer i den geologiske rekord, de kunne gøre det næstbedste - se efter dem i sediment, der ligger tæt på PETM. Vender deres opmærksomhed mod de rige, velbevarede skalsenge i den amerikanske Gulf Coastal Plain, holdet søgte beviser for gamle toskaller, gastropoder og scaphopods.

Hvad de fandt var overraskende. "De langsigtede virkninger af PETM på disse lavvandede samfund var faktisk umærkelige, "siger Ivany, under hensyntagen til tab af biodiversitet, taksonomisk omsætning og økologisk omstrukturering. "Ethvert potentielt selektionstryk, som global opvarmning giver, må have været svagt, taxonspecifik, kortvarig og i sidste ende ubetydelig for den samlede bløddyrs evolutionære historie. "

Medforfatter Warren Allmon siger, at forskere længe har formodet PETM på Coastal Plain for at være en del af store biologiske ændringer. "Vores undersøgelse viser vigtigheden af ​​at teste ideer, vi tror, ​​vi er sikre på. Nogle organismer ændrede sig meget på tværs af grænsen for paleocæn-eocæn, men de fleste gjorde det ikke, "forklarer Allmon, der fungerer som direktør for den paleontologiske forskningsinstitution i Ithaca, New York, og Hunter R. Rawlings III professor i paleontologi ved Cornell University.

Der var undtagelser, selvfølgelig. Vidne til overflod af havliv under sedimentoverfladen, i stedet for på den. Et stort antal hvirvelløse dyr deltager også i mikrobiel symbiose - interaktioner, der gør det muligt for dem at drage fordel af kemikalier i sedimentet, frigives ved nedbrydning af organisk stof. "Disse egenskaber er, hvad man kan forvente af iltfattige forhold, der er typiske for en super-drivhusverden, "Tilføjer Ivany.

Potentielt gode nyheder, set fra et evolutionært og økologisk perspektiv, da disse bløddyr må have fundet ud af, hvordan man holder sig ude af varmt vand. Ivany tror, ​​at de "var heldige." I sandhed, deres tilpasning til de herskende varme forhold dengang, kombineret med den langsomme frigivelse af kuldioxid i forhold til tidsskalaen for havblanding (dvs. fordeling af varme, salt og kemikalier), sandsynligvis formindsket virkningen af ​​den globale opvarmning.

"Da støvet lagde sig, og klimaet var kølet ned igen, vores faunas havde ikke ændret sig så meget, " hun siger.

Alligevel, PETM er en af ​​de bedste gamle analoger til moderne klimaforandringer. Den geologiske optegnelse viser, at i løbet af cirka 5, 000 års spændvidde, en form for jordisk kilde - sedimentær, eller vulkansk, eller begge dele - pumpede tusindvis af milliarder tons kulstof ind i atmosfæren. Dette øgede de globale havtemperaturer med hele 15 grader Fahrenheit, udløser alvorlige udryddelser i dybhavet, samt engros økologisk reorganisering på land.

PETM var sandsynligvis en perfekt storm af global opvarmning, forsuring og iltstress. "Flere ting sker, når du putter store mængder kulstof i atmosfæren - Jorden bliver varmere, og noget af kuldioxiden opløses i havet, hæve surhedsgraden nær overfladen, "Ivany fortsætter." Jo varmere vandet er, jo mindre ilt det holder. Alle disse ændringer har konsekvenser for havlivet. Vi ser de samme ting i dag, sammen med deres stigende virkninger på økosystemer.

Hvilket rejser spørgsmålet:Hvilke konsekvenser har disse resultater for den nuværende og fremtidige reaktion af overfladisk havbiota på igangværende globale ændringer? Ivany vælger sine ord omhyggeligt, forklarer, at frigivelsen af ​​kuldioxid under PETM skete i tusinder af år. Sammenlign det med at putte den samme mængde kuldioxid i atmosfæren fra kun et par hundrede års menneskelig aktivitet. "

Uanset hvad der skete under PETM var et "bedste tilfælde" for marine hvirvelløse dyr, Ivany forklarer. "Nu hvor alt sker så meget hurtigere nu, det er mere sandsynligt, at organismer vil uddø, "tilføjer hun." Når miljøet ændrer sig, du skal flytte, udvikle sig eller dø. Hvis det ændrer sig hurtigere, end du kan flytte eller udvikle dig, du er skål. "