Ocean Ecosystems neem twee miljoen jaar om te herstel na massa-uitwissing - Klimaatsimpaknuus | Klimaatsimpaknuus
Oseaanstelsels neem twee miljoen jaar om te herstel ná massa-uitwissing
Geskryf deur Paul Bown, et al
'N Plante-plantplant blom oor die Barentssee langs die kus van die grootste noordelike punt van die vasteland van Europa. European Space Agency, CC BY-SA
Ongeveer 66m jaar gelede het 'n reuse-asteroïde die aarde getref, wat veroorsaak het dat die uitwissing van die dinosourusse, ammoniete, en baie ander spesies.
Die asteroïde was op mikroskopiese vlak ewe verwoestend, ry plankton tot byna uitsterwing. Dit het die basis van die mariene voedselketting verlam en belangrike oseaanfunksies, soos die opname en aflewering van koolstofdioksied van die atmosfeer na die seebodem.
Gegewe die werklike bedreiging van 'n sesde massa-uitwissingsgebeurtenis teweeggebring deur klimaatsvermindering deur die mens veroorsaak en onderbreking van habitat, wou ons uitvind hoe lank die oseaan-ekosisteem neem om weer te begin na die laaste een. Wat ons gevind het, het ernstige gevolge vir die langtermynvooruitsigte van mariene ekosisteme as ons die kritieke basis van die voedselketting oor die drempel van uitsterwing laat val.
Die nannoplankton is jare gelede amper heeltemal uitgewis - ook bekend as coccolithophores - kom nou weer in die sonlig bo-oseane voor. Alhoewel dit ongeveer 100 keer kleiner is as 'n sandkorrel, is hulle so volop dat dit so is sigbaar vanuit die ruimte as wervelende blomme in die see-oppervlak.
Hoe China se besoedeling haas gekoppel is aan klimaatsverandering
As hierdie mikroskopiese plankton sterf, laat hulle 'n pragtige gepantserde agter eksoskelette bekend as kokosfere gemaak van die minerale kalsiet, saamgestel uit gebind kalsium en koolstof. Saam met die dooie planktonselle val hierdie geraamtes stadig op die seebodem en vorm dit 'n modderige kalsium- en koolstofryke sediment. Terwyl hierdie sediment saamkom, vorm dit kryt en kalksteen, wat ons met ikoniese landskappe soos wit krytkranse - die vlak seebodem van 'n vergete tyd, wat opgelig is deur tektoniese aktiwiteite.
Die wit krytkranse aan die kus van Engeland bevat miljoene jare van plankton-geskiedenis. Jeremy Young, skrywer met dien verstande
Binne hierdie gekompakteerde sediment word 'n ononderbroke fossielrekord wat 220m jaar terug strek, bewaar. Dit is hierdie fossielrekord - die die volopste op die planeet - dit kan ons vertel hoe ekosisteme gereageer het op die uitwissing van nannoplankton. Veranderings in die diversiteit en oorvloed van die plankton wat eens in die oseaan hierbo gewoon het, weerspieël die omgewingsveranderinge wat in die millennia afgespeel het ná die reuse-asteroïde-treffer.
Ons het 'n deurlopende uittreksel kern van diepsee sediment vanaf die Stille Oseaan. Vir die eerste 13m jaar na die massa uitsterwing 'n voorbeeld van die fossielrekord geneem met tussenposes van 13,000 jaar. Ons het fossieloorvloed, diversiteit en selgroottes gemeet uit meer as 700,000-monsters, wat waarskynlik die grootste fossielstel is wat ooit op 'n enkele plek geproduseer is.
2m jaar vir stabiliteit, 10m vir diversiteit
Dit fossiel data onthul dat die plantagtige, fotosintetiese plankton byna onmiddellik teruggespring het - waarskynlik binne 'n paar duisend jaar na die massa-uitwissing. Die vroegste gemeenskappe was egter baie onstabiel en bestaan ​​uit net 'n handjievol spesies met buitengewone klein selgroottes, soos die figuur hierbo toon.
3-minuutverhaal van 800,000-jaar van klimaatsverandering met 'n steek in die stert
Klein, ineenskakelde skywe kombineer om kalkietskulp van mikroplankton te vervaardig. Spesies wat die asteroïde-impak oorleef het, was baie groter as nuwe spesies wat ontstaan ​​het in die plek van dié wat uitgewis is. Paul Bown / UCL, skrywer met dien verstande
Terwyl die kalsiet geraamtes van groter planktonselle kan sink na die seebodem, kom die minder skille van hierdie kleiner organismes baie minder voor, maar word eerder in die boonste oseaan deur honger plankton "herwin". Gemeenskappe met groter selgroottes is eers twee miljoen jaar later weer op die been gebring, wat hul kritieke oordrag van koolstof na die seebodem herstel het voor-uitwissing vlakke.
Teen hierdie tyd het die aantal verskillende planktonspesies ook toegeneem. Hierdie genetiese diversiteit het hulle in staat gestel om uit te brei na 'n groter verskeidenheid habitats in die oseaan, wat 'n groter veerkragtigheid bied teen omgewingsverandering, en 'n veilige basis aan die basis van die seevoedselweb.
Hierdie stabiliteit het die uitbreiding in die oorvloed en diversiteit van groter plankton, visse, soogdiere en voëls wat van hierdie voedselbronne afhanklik is, ondersteun. Alhoewel stabiele en veerkragtige ekosisteme na die massa-uitwissing met twee miljoen jaar teruggekeer het, het dit 'n verdere agt miljoen jaar geduur voordat die spesiegetalle ten volle na hul vorige vlakke kon herstel.
'N Waarskuwing uit die verlede
Vandag se mariene ekosisteme is nog net so afhanklik van die plankton aan hul basis as in die verlede. Studies toon dat bevolkings van die hedendaagse plankton alreeds het het met soveel as 40% afgeneem, en dat 70% van die spesies is migreer na die pale. Ons verstaan ​​nog nie heeltemal hoe planktonsoorte uiteindelik tot uitsterwing gedryf kan word nie, maar uit die fossielrekord is dit duidelik uitsterwing word sterk gevorm deur klimaatsverandering.
Het Australië 'n klimaatstippunt bereik?
As ons koolstofvrystellings voortduur en die mariene ekosisteme bemoei, loop ons die risiko om een ​​van sy belangrike koolstofopbergers en voedselvoorsieners te verloor. Uit navorsing blyk dit dat miljoene jare die natuur kan neem om te keer.
Paul Bown, professor in mikropalaontologie, UCL; Samantha Gibbs, dosent, Nasionale Oseanografiesentrum, Universiteit van Southampton, en Sarah Alvarez, dosent in lewens- en aardwetenskappe, Universiteit van Gibraltar