Antik Karbon ‘Burps’ okyanus oksijen kazalarına neden oldu – ve hatayı tekrarlıyoruz

Tortu çekirdeklerinin jeokimyasal analizlerini ve gelişmiş iklim modellemesini birleştiren çalışma, 23 Haziran'da yayınlandı Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileriokyanus oksijen seviyelerindeki önemli düşüşlerin (% 4 ila% 12) atmosferdeki karbondioksit seviyelerindeki önemli artışlarla çakıştığı beş dönemi vurgular. Bu tür oksijensiz veya anoksik olaylar, deniz yaşamı ve biyolojik çeşitlilik üzerindeki zararlı etkileri ile bilinir.

Derin geçmişteki köklerine rağmen, bulgular mevcut küresel iklim ve geleceği ile ilgilidir. Bugün benzer bir ölçekte olaylar olsaydı, muhtemelen balıkçılık ve deniz biyolojik çeşitliliği için önemli olan kıyı alanlarını etkileyeceklerdi.

UC Davis'teki Dünya ve Gezegensel Bilimler Bölümü'nde seçkin bir profesör olan kıdemli yazar Isabel P. Montañez, "Bu, bugün yaşadığımız şeyle karşılaştırılabilir seviyelerde karbondioksitte büyük değişiklikler için tek analogumuz, burada seviyelerin iki katına çıktığını ve üç katını görüyoruz." Dedi.

Ancak farklı olan, karbondioksitin kaynağıdır. Uzun vadeli iklimlerin karbondioksit seviyeleri volkanik patlamalar gibi doğal sistemlerden etkilenirken, insan tarafından üretilen ve insanla ilişkili karbondioksit emisyonları günümüz seviyelerini güçlü bir şekilde etkilemektedir.

Montañez, "Şimdi ve iki, belki de üç, büyüklük emirleri geçmişe göre daha hızlı bir güdeme yaratıyoruz." Dedi.

Tortu Çekirdekleri ve Derin İklim Modellemesi

Çalışmada ekip, Güney Çin'de Naking ardıllığı adı verilen jeolojik bir oluşumdan kaynaklanan tortu çekirdeklerini kullandı. Bu derin su çekirdeğinin jeokimyasal yapısını, özellikle uranyum izotoplarını karbonat karbonatla analiz ederek, ekip 310 ila 290 milyon yıl önce Dünya'nın çevresel koşullarını kronikleştirdi.

Montañez, "Bu analiz sayesinde, bu 'Burs'ları sadece karbondioksitte değil, okyanusun uranyum izotop imzasında da görüyoruz." Dedi. "Tamamen hizalanmışlar ve bu uranyum ani artışların büyüklüğü bize okyanus anoksisinin büyüklüğünü anlatıyor."

Ekip daha sonra bu bilgileri, bu çalışmanın yazarları tarafından geliştirilen ve eski iklimleri daha iyi anlamak için kullanılan önde gelen iklim modellerini bilgilendirmek için kullandı.

Montañez, "Bu, tüm proxy bilgilerimizi koyduğumuz ve yüz binlerce kez bir süper bilgisayar üzerinde çalıştırdığımız matematiksel bir çerçeve." Dedi. Diyerek şöyle devam etti: "Temel olarak, tüm belirsizlikler, tüm bilinenler, verilen tüm bilgiler göz önüne alındığında en gerçekçi olanı en iyi modeller."

Modellemeye dayanarak, ekip 290 ila 310 milyon yıl önce küresel okyanusta beş azalmış oksijen örneği buldu. Her dönem yaklaşık 100.000 ila 200.000 yıl sürdü.

Okyanus oksijenindeki azalma, bilinen kitlesel yok olma ile ilişkili görünmese de, biyolojik çeşitlilikte jeolojik kayıtta görülebilen duraklamalarla hizalanır.

Montañez, "Bu burslar her gerçekleştiğinde biyolojik çeşitlilikte bu duraklamaları görüyoruz." Dedi. "Bir etkisi vardı, büyük olasılıkla kıyı bölgeleri en çok etkilendi."

Geçmişin Kayıtları, Geleceğin Dersleri

300 milyon yıl önce dünya bugünün dünyasından çok farklıydı. Birincisi, atmosferdeki oksijen bugün olduğundan% 40 ila% 50 daha yüksekti. Geçmiş ve şimdiki arasındaki farklara rağmen, karbondioksit seviyelerindeki artışların büyüklüğü benzerdir.

Montañez'e göre bu bir uyarı olarak yorumlanabilir.

"Bu büyük bir keşif çünkü bugünden çok daha fazla oksijen olan bir atmosfer altında oturan ve buna izin veriyorsunuz?" Montañez dedi. "Bizim için mesaj, 'Bunu insan güdümlü karbondioksit sürümümüzle bir daha yapamayacağımızdan emin olmayın'."

Ek yazarlar: Çin Bilimler Akademisi Jitao Chen; Shihan Li ve Shuang Zhang, Teksas A&M Üniversitesi; Terry Isson, Waikato Üniversitesi, Yeni Zelanda; Tais Dahl, Kopenhag Üniversitesi, Danimarka; Noah Planavsky, Yale Üniversitesi; Feifei Zhang, Xiang-Dong Wang ve Shu-Zhong Shen, Nanjing Üniversitesi, Çin.

Araştırma kısmen Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı ve ABD Ulusal Bilim Vakfı'nın hibeleri tarafından desteklenmiştir.