Hvad kan fossile skaldyr fortælle os om vores miljøfremtid? Masser.

Jordens klima ændrer sig, og det er ændret før. Verdenshavene bliver varmere, og de er blevet varmet før.

Tidligere episoder af oceanisk opvarmning – og deres virkninger – er registreret i fossiloptegnelsen, og forskere kan låse op for den forudsigelige kraft, der er frosset i geologisk tid, for at få indsigt i vores egen miljøfremtid.

William &Mary paleontolog Rowan Lockwood er medlem af et team af forskere, der undersøgte fossilregistrering af skaldyr, der levede under en global opvarmning, der fandt sted for mere end 50 millioner år siden. Deres rapport, "Lille varig indvirkning af det palæocæn-eocæne termiske maksimum på lavvandede marine bløddyrsfaunaer, " blev offentliggjort i tidsskriftet Videnskabens fremskridt .

Paleocæn-eocæn termisk maksimum, eller PETM, fandt sted for omkring 56 millioner år siden. Lockwood forklarede, at PETM blev udløst af udgivelsen af ​​10, 000 gigaton kulstof til atmosfæren fra havbunden eller vulkanudbrud.

Resultatet af alt det kulstof, hun sagde, var en massiv stigning i de globale havtemperaturer og øget havforsuring. Den naturlige globale opvarmning af PETM gør den til den bedst tilgængelige sammenligning med vores menneskeskabte opvarmede miljø, men avisen siger, kedeligt, "PETM undervurderer sandsynligvis den forventede virkning af igangværende forbrænding af fossile brændstoffer."

Lockwood forklarede, at der er naturlige bidragydere af kulstoffyldte drivhusgasser på arbejde i dag - vulkanisme er en. Og kulstofudvinderne som havet og træerne er stadig på arbejde.

"Træer og plantemateriale har absorberet drivhusgasser i millioner af år, " sagde hun. "Når planter og andre levende organismer dør og bliver begravet i jorden i millioner af år, de bliver til kul og olie - naturlige kulstofdræn."

Lockwood, en professor ved universitetets geologiske afdeling, forklaret, at drivhusgassen kulstof forbliver låst væk under jorden, indtil det slippes ud i atmosfæren. Der er naturlige udslip såsom vulkanske begivenheder eller forvitring - men menneskelig udvinding og forbrænding af kul og olie kortslutter processen, det tager kun et par år at låse op for millioner af år med sekvestreret kulstof.

"Dagens hastigheder for global opvarmning er betydeligt hurtigere end noget andet, vi har set i Jordens historie, " sagde Lockwood. Det er det samme for havforsuring og relaterede kulstofdrevne ændringer i miljøet. "PETM er det tætteste, vi har været i fortiden, men moderne opvarmning overgår stadig langt disse satser."

Lockwoods medforfattere på Science Advances papiret er Linda C. Ivany fra Syracuse University, Carlie Pietsch fra San Jose State University, John C. Handley fra University of Rochester, Warren D. Allmon fra Cornell University og Jocelyn A. Sessa fra Drexel University. Arbejdet blev finansieret af bevillinger fra National Science Foundation.

Samarbejdspartnerne valgte at fokusere på velkendte fossile fremspring på kystsletten Alabama og Mississippi, dækket af et lavt hav under PETM. Andre undersøgelser har set på virkningerne af PETM i dybhavs- og terrestriske miljøer, men der har været ringe undersøgelse af, hvordan liv i lavvandet hav klarede opvarmningen, forsuring og iltstress, der var livets kendsgerninger under PETM-intervallet.

"Dette er nogle af de bedst bevarede lavvandede marine lokaliteter i verden, " sagde Lockwood. "Jeg fokuserede på den største og bedst bevarede art i fossilregistret."

Forskerne så på en række faktorer i fossiler fra før og efter PETM:mangfoldighed, kropsstørrelse, overflod, udholdenhed. Og de fandt ud af, at skaldyrene klarede de tusinder af år med miljøstress ret godt. Lockwood sagde, at hun og hendes samarbejdspartnere var overraskede.

"PETM er interessant, fordi vi ved, at det er forbundet med masseudryddelsen af ​​mikroskopiske organismer, der lever i havet, "sagde hun." Da disse mikroskopiske organismer er grundlaget for den marine fødekæde, vi antog, at vi også ville se udryddelse i bløddyrene."

Lockwood advarede om, at historien er ufuldstændig. Selv de rige fossile bede i Gulf Coast -sletten har nogle tomme pletter i deres fossile rekord, hun sagde, og derfor kan samarbejdspartnerne ikke forklare, hvorfor eller hvordan skaldyrene havde så stor succes.

"Så, det er muligt, at bløddyrene har reageret, men vi har ikke en finjusteret nok rekord til at observere det, " forklarede hun. "Men hvis de reagerede, de vendte overraskende hurtigt tilbage på en geologisk tidsskala."