Làm thế nào chúng ta biết biến đổi khí hậu đứng sau sự tuyệt chủng lớn nhất của trái đất

Làm thế nào chúng ta biết biến đổi khí hậu đứng sau sự tuyệt chủng lớn nhất của trái đất

Theo một nghiên cứu mới, sự nóng lên toàn cầu khiến động vật không thể thở được đã gây ra sự tuyệt chủng hàng loạt Permi trên đại dương.

Khi nhiệt độ tăng và quá trình trao đổi chất của động vật biển tăng tốc, vùng nước ấm hơn không thể chứa đủ oxy để chúng sống sót, các nhà nghiên cứu báo cáo.

Sự tuyệt chủng lớn nhất trong lịch sử Trái đất đánh dấu sự kết thúc của thời kỳ Permi, một số 252 triệu năm trước. Rất lâu trước khủng long, một loạt các vụ phun trào núi lửa khổng lồ ở Siberia chủ yếu đã xóa sổ các loài thực vật và động vật cư trú trên hành tinh của chúng ta.

Hình minh họa cho thấy tỷ lệ động vật biển đã tuyệt chủng vào cuối kỷ Permi theo vĩ độ, từ mô hình (đường màu đen) và từ hồ sơ hóa thạch (chấm màu xanh). Một tỷ lệ lớn động vật biển sống sót ở vùng nhiệt đới hơn ở cực. Màu của nước cho thấy sự thay đổi nhiệt độ, với màu đỏ là sự nóng lên nghiêm trọng nhất và màu vàng ít nóng lên.

Làm thế nào chúng ta biết biến đổi khí hậu đứng sau sự tuyệt chủng lớn nhất của trái đấtTrên đỉnh là Pangea siêu lục địa, với những vụ phun trào núi lửa khổng lồ phát ra carbon dioxide. Các hình ảnh bên dưới dòng đại diện cho một số phần trăm 96 của các loài sinh vật biển đã chết trong sự kiện này. [Bao gồm các bản vẽ hóa thạch của Ernst Haeckel / Wikimedia; Hình ảnh con cua xanh của Wendy Kaveney / Flickr; Ảnh cá tuyết Đại Tây Dương của Hans-Petter Fjeld / Wikimedia; Ảnh nautilus của John White / CalPhotos.] (Tín dụng: Justin Penn và Curtis Deutsch / U. Washington) Hóa thạch trong đá đáy biển cổ đại cho thấy một hệ sinh thái biển thịnh vượng và đa dạng, sau đó là một xác chết. Một số phần trăm 96 của các loài sinh vật biển đã bị xóa sổ trong thời kỳ Great Great Dying, theo sau hàng triệu năm khi cuộc sống phải nhân lên và đa dạng hóa một lần nữa.

Những gì đã được tranh luận cho đến bây giờ là chính xác những gì làm cho các đại dương không thể sống được với sự nhiễm độc của nước, kim loại và sunfua, thiếu oxy hoàn toàn, hoặc đơn giản là nhiệt độ cao hơn.

'Chạy trốn hoặc diệt vong'

Đây là lần đầu tiên chúng tôi đưa ra một dự đoán cơ học về nguyên nhân gây ra sự tuyệt chủng có thể được kiểm tra trực tiếp với hồ sơ hóa thạch, sau đó cho phép chúng tôi đưa ra dự đoán về nguyên nhân tuyệt chủng trong tương lai, ông nói, đồng tác giả Justin Penn, một sinh viên tiến sĩ ngành hải dương học tại Đại học Washington.


Nhận thông tin mới nhất từ ​​Nội tâm


Các nhà nghiên cứu đã chạy một mô hình khí hậu với cấu hình Trái đất trong kỷ Permi, khi các khối đất được kết hợp ở siêu lục địa Pangea. Trước khi các vụ phun trào núi lửa đang diễn ra ở Siberia đã tạo ra một hành tinh khí nhà kính, đại dương có nhiệt độ và mức oxy tương tự như ngày nay. Sau đó, các nhà nghiên cứu đã nâng khí nhà kính trong mô hình lên đến mức cần thiết để làm cho nhiệt độ đại dương nhiệt đới ở bề mặt cao hơn một chút so với 10 độ C (20 độ F), phù hợp với điều kiện tại thời điểm đó.

Mô hình tái tạo những thay đổi mạnh mẽ trong các đại dương. Đại dương mất khoảng 80 phần trăm oxy. Khoảng một nửa đáy biển của đại dương, chủ yếu ở độ sâu sâu hơn, trở nên hoàn toàn không có oxy.

Để phân tích tác động lên các loài sinh vật biển, các nhà nghiên cứu đã xem xét độ nhạy cảm với oxy và nhiệt độ của các loài sinh vật biển hiện đại 61 bao gồm động vật giáp xác, cá, động vật có vỏ, san hô và cá mập bằng cách sử dụng các phép đo trong phòng thí nghiệm được công bố. Khả năng chịu đựng của động vật hiện đại với nhiệt độ cao và oxy thấp dự kiến ​​sẽ tương tự như động vật Permi vì chúng tiến hóa trong điều kiện môi trường tương tự. Sau đó, các nhà nghiên cứu đã kết hợp các đặc điểm của loài này với các mô phỏng nhợt nhạt để dự đoán địa lý của sự tuyệt chủng.

Một số rất ít sinh vật biển sống trong cùng một môi trường sống mà chúng đang sống ở Hà Lan, nó đã chạy trốn hoặc bị diệt vong, theo lời đồng tác giả Curtis Deutsch, một giáo sư về hải dương học.

Mô hình cho thấy tác động mạnh nhất là các sinh vật nhạy cảm nhất với oxy được tìm thấy ở xa vùng nhiệt đới. Nhiều loài sống ở vùng nhiệt đới cũng bị tuyệt chủng trong mô hình, nhưng dự đoán rằng các loài có vĩ độ cao, đặc biệt là những loài có nhu cầu oxy cao, gần như bị xóa sổ hoàn toàn.

Nghi ngờ chết người

Để kiểm tra dự đoán này, các đồng tác giả Jonathan Payne và Erik Sperling tại Đại học Stanford đã phân tích các bản phân phối hóa thạch muộn Permi từ Cơ sở dữ liệu Cổ sinh học, một kho lưu trữ ảo các bộ sưu tập hóa thạch được xuất bản. Hồ sơ hóa thạch cho thấy các loài trước khi tuyệt chủng và bị xóa sổ hoàn toàn hoặc bị hạn chế trong một phần của môi trường sống trước đây của chúng.

Hồ sơ hóa thạch xác nhận rằng các loài ở xa xích đạo phải chịu đựng nhiều nhất trong sự kiện này.

Chữ ký của cơ chế tiêu diệt đó, sự nóng lên của khí hậu và mất oxy, là mô hình địa lý này được dự đoán bởi mô hình và sau đó được phát hiện trong các hóa thạch, Mitch Penn nói. Sự thỏa thuận giữa hai bên cho thấy cơ chế này của sự nóng lên của khí hậu và mất oxy là nguyên nhân chính dẫn đến sự tuyệt chủng.

Nghiên cứu dựa trên công trình trước đây của Đức đã chỉ ra rằng, khi đại dương ấm lên, quá trình trao đổi chất của động vật biển tăng tốc, có nghĩa là chúng cần nhiều oxy hơn, trong khi nước ấm hơn giữ ít hơn. Nghiên cứu trước đó cho thấy các đại dương ấm hơn đẩy động vật ra khỏi vùng nhiệt đới.

Nghiên cứu mới kết hợp điều kiện đại dương thay đổi với nhu cầu trao đổi chất của động vật khác nhau ở các nhiệt độ khác nhau. Kết quả cho thấy những ảnh hưởng nghiêm trọng nhất của việc thiếu oxy là đối với các loài sống gần cực.

Vì sự trao đổi chất của các sinh vật nhiệt đới đã thích nghi với điều kiện oxy khá thấp, ấm áp, chúng có thể di chuyển ra khỏi vùng nhiệt đới và tìm thấy điều kiện tương tự ở một nơi khác. Nhưng nếu một sinh vật thích nghi với môi trường lạnh, giàu oxy, thì những điều kiện đó đã không còn tồn tại trong các đại dương nông.

Cái gọi là vùng chết của người Hồi giáo hoàn toàn không có oxy chủ yếu nằm dưới độ sâu nơi sinh vật sống và đóng một vai trò nhỏ hơn trong tỷ lệ sống.

Vào cuối ngày, hóa ra kích thước của các vùng chết thực sự dường như không phải là điều quan trọng cho sự tuyệt chủng, theo ông Đức. Chúng tôi thường nghĩ về anoxia, thiếu oxy hoàn toàn, vì điều kiện bạn cần để có được sự không thể cư trú rộng rãi. Nhưng khi bạn nhìn vào khả năng chịu đựng oxy thấp, hầu hết các sinh vật có thể được loại trừ khỏi nước biển ở mức oxy không ở bất kỳ nơi nào gần với anoxic.

Tương tự như ngày nay

Sự nóng lên dẫn đến thiếu oxy giải thích hơn một nửa tổn thất đa dạng biển. Các tác giả nói rằng những thay đổi khác, chẳng hạn như axit hóa hoặc thay đổi năng suất của các sinh vật quang hợp, có khả năng đóng vai trò là nguyên nhân bổ sung.

Tình hình vào cuối kỷ Permi tăng khí thải nhà kính trong bầu khí quyển tạo ra nhiệt độ ấm hơn trên Trái đất, tương tự như ngày nay.

Theo kịch bản phát thải của doanh nghiệp như thường lệ, do sự nóng lên của 2100 ở đại dương sẽ tiếp cận với phần trăm sự nóng lên ở Permian muộn, và vào năm 20, nó sẽ đạt được giữa 2300 và 35 phần trăm, ông Penn nói.

Nghiên cứu này nhấn mạnh tiềm năng tuyệt chủng hàng loạt phát sinh từ một cơ chế tương tự dưới sự thay đổi khí hậu do con người tạo ra.

Nghiên cứu xuất hiện trong Khoa học. Quỹ Gordon và Betty Moore và Quỹ khoa học quốc gia đã tài trợ cho nghiên cứu này.

nguồn: Đại học Washington

Sách liên quan

{amazonWS: searchindex = Books; Keywords = Permian tuyệt chủng; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}

ĐỌC MOST