Đại dương quá axit đối với sinh vật biển như những con trai khổng lồ này có thể báo trước những cái chết lớn. Hình: ByNOAA trên Unsplash
Một chu trình carbon ổn định có nghĩa là cuộc sống tiếp tục. Quá nhiều carbon có thể quét sạch nhiều loài. Và đại dương axit có thể giữ chìa khóa.
Một nghiên cứu mới cho thấy, sự tàn lụi thảm khốc của nhiều sinh vật có thể là không thể tránh khỏi nếu các hoạt động của con người tiếp tục dẫn đến nhiều đại dương axit hơn.
Sự tuyệt chủng hàng loạt có thể không phải là một bí ẩn lâu dài. Thay vào đó, nó có thể là một thuộc tính nội tại của chu trình carbon. Một lần mức độ carbon dioxide hòa tan trong các đại dương đạt đến một ngưỡng nhất định, cuộc sống trải qua sự thay đổi mạnh mẽ và thảm khốc.
Nếu một nhà toán học Hoa Kỳ đúng - và lập luận của anh ta dựa trên lý luận thống kê và bằng chứng trong trầm tích biển - thì một khi biển trở nên quá chua cho các sinh vật biển hình thành vỏ carbonate, một dòng thác tuyệt chủng bắt đầu.
Và, ông cảnh báo, thời gian ngắn mạnh mẽ nhưng bất thường về mặt địa chất, thời gian tăng lượng carbon dioxide nhân tạo trong các đại dương có thể phù hợp với sự tuyệt chủng chậm nhưng tàn khốc trong quá khứ.
Nói tóm lại, sự đốt cháy nhiên liệu hóa thạch của con người, kết hợp với việc phá hủy các khu rừng, có thể được xây dựng để tuyệt chủng ở quy mô khổng lồ đến mức chúng sẽ được nhìn thấy trong hồ sơ hóa thạch hàng trăm triệu năm kể từ bây giờ.
Sau một thời điểm nhất định, chu trình carbon sẽ tiếp quản và quyết định hướng sống. Nó đã xảy ra nhiều lần trước khi sự xuất hiện của loài người và nó có thể xảy ra một lần nữa, theo một nghiên cứu mới trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia.
Đây là một phản hồi tích cực. Nhiều carbon dioxide dẫn đến nhiều carbon dioxide hơn. Phản hồi như vậy có đủ để khiến hệ thống không ổn định không?
Một khi chúng ta vượt quá ngưỡng, làm thế nào chúng ta đến đó có thể không quan trọng Daniel Rothman của Viện Công nghệ Massachusetts. Một khi bạn vượt qua nó, bạn sẽ đối phó với cách Trái đất hoạt động và nó tự đi.
Giáo sư Rothman đã phát triển giả thuyết của mình trong 2017, trên tạp chí Những tiến bộ khoa học, sau khi ông phân tích những thay đổi 31 trong việc trang điểm các trầm tích carbonate được đặt ra trong hàng triệu triệu năm qua, và kết nối năm sự tuyệt chủng không chỉ với mức độ carbon dioxide mà với tốc độ của những thứ này tăng lên.
Anh ta có thể là một giọng nói đơn độc trong việc liên kết bốn trong số năm sự tuyệt chủng chính với mức độ axit hóa đại dương quan trọng do hậu quả của ngưỡng carbon dioxide. Nhưng các nhà khoa học khí hậu và các nhà cổ sinh vật học đã xem xét các mối liên hệ có thể có giữa carbon và sự tuyệt chủng trong nhiều thập kỷ.
Họ cũng có liên tục cảnh báo con người là sắp kết thúc một cuộc tuyệt chủng hàng loạt thứ sáu, chủ yếu dựa trên cơ sở rằng chúng ta đang hủy hoại môi trường sống tự nhiên và xóa bỏ các điều kiện mà hàng triệu loài - nhiều trong số chúng vẫn chưa được xác định - đã từng có thể phát triển mạnh mẽ.
Yếu tố carbon
Nhưng sự thay đổi khí hậu được thúc đẩy bởi mức độ carbon dioxide trong khí quyển ngày càng tăng - lần lượt được cung cấp bởi sự đốt cháy ngày càng tăng của nhiên liệu hóa thạch - cũng là một yếu tố.
Bất kể rủi ro cho loài hoặc hệ sinh thái, các nhà sinh học và bảo tồn đã cảnh báo việc này biến đổi khí hậu do sưởi ấm toàn cầu chỉ có thể làm cho mọi thứ tồi tệ hơn.
Và các nhà nghiên cứu cẩn thận hơn đã xem xét bằng chứng về sự tuyệt chủng thảm khốc trước đó, sự thay đổi khí hậu đã qua đã lộ diện. Điều gì gây ra kịch tính nhất và không rõ ràng trong số này - người Viking đang hấp hối tuyệt vời ở cuối kỷ Permi - vẫn còn được tranh luận sôi nổi, nhưng điều kiện khí quyển ở dạng này hay dạng khác đã nhiều lần được viện dẫn và các nhà nghiên cứu đã nhiều lần rút ra bài học cho ngày hôm nay.
Nhưng các cuộc tranh luận cho đến nay đã giải quyết được liệu sự tuyệt chủng như vậy có phải là hậu quả của các giai đoạn chậm nhưng không thể giải thích được của việc phóng núi lửa hoặc một số dịch chuyển địa chất khác.
Quên cò
Quan điểm của giáo sư Rothman là chính cò súng có thể không phải là điều quan trọng: điều quyết định số phận của sự sống trên Trái đất là mức độ carbon trong các đại dương và tốc độ tăng của nó.
Một khi mức độ axit hóa ở đại dương đạt đến một ngưỡng tới hạn nhất định, cuộc sống sẽ bị gián đoạn lớn. Nếu sinh vật biển không thể tạo thành vỏ sò, chúng có nguy cơ. Nhưng nguy hiểm hơn nữa, đạn pháo chìm xuống đáy đại dương, loại bỏ carbon hiệu quả khỏi lưu thông.
Nếu có ít sinh vật vôi hóa, thì lượng carbon dioxide sẽ được loại bỏ khỏi khí quyển ít hơn và đại dương thậm chí còn có tính axit cao hơn. Một vòng luẩn quẩn đã bắt đầu.
Giáo sư Rothman nói rằng đó là một phản hồi tích cực. Càng nhiều carbon dioxide dẫn đến nhiều carbon dioxide hơn. Câu hỏi, theo quan điểm toán học là, một phản hồi như vậy có đủ để khiến hệ thống không ổn định không?
Khôi phục số dư
Trong mô hình toán học của mình, một khi mức carbon đạt đến ngưỡng tới hạn, một loạt các phản hồi tích cực đã khuếch đại hiệu ứng. Axit hóa đại dương nghiêm trọng thiết lập trong.
Hiệu quả không lâu dài. Sau hàng chục ngàn năm, chu trình carbon đã quay trở lại trạng thái cân bằng và sự sống có thể tiến hóa và thích nghi trở lại.
Carbon hiện đang xâm nhập vào các đại dương với tốc độ chưa từng thấy, so với những gì - về mặt địa chất - là một khoảng thời gian rất ngắn. Nếu phát thải khí nhà kính do con người gây ra vượt qua ngưỡng tới hạn, hậu quả có thể nghiêm trọng như bất kỳ sự tuyệt chủng hàng loạt nào trước đây.
Thật khó để biết mọi thứ sẽ kết thúc như thế nào, với những gì đang diễn ra ngày hôm nay, anh ấy nói. Nhưng chúng tôi có lẽ đang ở gần một ngưỡng quan trọng. Bất kỳ sự tăng đột biến nào cũng sẽ đạt đến mức tối đa sau khoảng 10,000 năm. Hy vọng rằng, điều đó sẽ cho chúng ta thời gian để tìm ra giải pháp. - Mạng tin tức khí hậu
Lưu ý
Tim Radford là một nhà báo tự do. Anh ấy làm việc cho The Guardian cho 32 năm, trở thành (trong số những thứ khác) biên tập chữ, biên tập viên nghệ thuật, biên tập viên văn học và biên tập viên khoa học. Ông đã giành được Hiệp hội British Khoa học Nhà văn giải thưởng cho nhà văn khoa học của năm bốn lần. Ông phục vụ trong ủy ban Vương quốc Anh cho Thập kỷ quốc tế về giảm nhẹ thiên tai. Ông đã giảng về khoa học và các phương tiện truyền thông ở hàng chục thành phố của Anh và nước ngoài.
Cuốn sách của tác giả này:
Khoa học thay đổi thế giới: Câu chuyện chưa được kể về cuộc cách mạng 1960 khác
Tim Radford.
Bấm vào đây để biết thêm thông tin và / hoặc đặt mua cuốn sách này trên Amazon. (Sách Kindle)
Điều này ban đầu xuất hiện trên mạng tin tức khí hậu
sách_impacks
