מדענים מגלים טריגר חדש להכחדה המונית של כל החיים בעומק האוקיינוס

תנועת היבשות במשך מיליוני שנים משחקת תפקיד מפתיע בהישרדות החיים הימיים, כך מדווח מחקר חדש.

תמונה: אלכסיס רוזנפלד/Getty Images

ABSTRACT מפרק מחקר מדעי מכופף, טכנולוגיה עתידית, תגליות חדשות ופריצות דרך גדולות.

חמצן הוא אחד המרכיבים המרכזיים לחיים כפי שאנו מכירים אותם על פני כדור הארץ, והשפע או המחסור בו משפיעים מאוד על סוגי היצורים שיכולים לשרוד בכל סביבה נתונה. בעלי חיים ימיים, למשל, תלויים בזרמי אוקיינוס ​​כדי להזרים חמצן מומס לבתי הגידול שלהם; מערכות אקולוגיות שלמות יכולות להיחנק אם מערכת האספקה ​​הזו נכשלת.

כעת, מדענים בראשות אלכסנדר פוהל, חוקר אקלים פליאו-אקלים באוניברסיטת בורגון פרנצ’ה-קומטה, חשפו את “התפקיד הלא מוכר” של יבשות במחזור החמצן דרך האוקיינוסים, עם השלכות חיים או מוות על החיים הימיים, לפי מחקר פורסם ביום רביעי ב טֶבַע.

הצוות הפעיל מודל של זרמי אוקיינוס ​​המשתרע על פני 540 מיליון שנים, מסגרת הזמן הגדולה ביותר אי פעם למחקר מסוג זה, כדי לשפוך אור על ההשפעה של תצורות יבשות במחזור החמצן באוקיינוס. התוצאות חשפו כי מיקומן של היבשות יכול לנתק את אספקת החמצן לים העמוק, ולגרום למות המוני בבתי הגידול הללו, שהמחקר כינה “מסקנה שונה בתכלית” מהפרשנויות המסורתיות של עדויות גיאולוגיות.

“540 מיליון השנים האחרונות מייצגות את התקופה שבה הופיעו צורות חיים מורכבות (כלומר חיים כפי שאנו מכירים אותם היום)”, אמר פוהל באימייל. “ואנחנו יודעים שחמצן הוא בסיס עבור אורגניזמים ימיים מורכבים (כגון דגים; אנחנו צריכים לנשום, גם הם). לכן, חשוב לקבוע כיצד התפתח חמצן באוקיינוס ​​כדי להבין את האבולוציה המשותפת של החיים והסביבה”.

“מחקרים נערכו על פרוסות זמן ספציפיות”, הוא הוסיף, וציטט את אירוע Oceanic Anoxic Event 2 שהרעיב את האוקיינוסים מחמצן לפני 95 מיליון שנים, והרג יצורים רבים מקרטיקון. מחקר זה “הציע תפקיד מפתח של התצורה היבשתית בעיצוב זרימת האוקיינוס, ובכך חמצון האוקיינוס. החלטנו להרחיב את העבודה לכל הפאנרוזואיקון (כ-540 מיליון השנים האחרונות) כדי לכמת באמת את ההשפעה של שינויים יבשתיים על חמצון האוקיינוסים במהלך התקופה שהייתה עדה להתפתחות של צורות מורכבות של חיים ימיים.”

החוקרים דימו את מיקומן של היבשות ב-28 נקודות זמן, כל אחת בהפרש של 20 מיליון שנה, תוך התמקדות כיצד טקטוניקת הלוחות המשתנה משפיעה על זרמי האוקיינוסים. בעוד שהצוות חזה שהיבשות ימלאו תפקיד בזרמי האוקיינוס, ולפיכך בזרימת החמצן, הם הופתעו מכך שהמודל הציג ניתוק חמור של חילופי החמצן בין החלק העליון והתחתון של האוקיינוס ​​במהלך התקופה הפליאוזואיקונית המוקדמת, כ-540 לפני 460 מיליון שנה.

“זה לא היה בלתי צפוי שהתצורה היבשתית תשפיע על זרמי האוקיינוס, ובכך על החמצן”, אמר פוהל. “עם זאת, משרעת השינויים הייתה בלתי צפויה. הם גדולים.”

חיים מורכבים תפסו לראשונה באוקיינוסים במהלך פרק הזמן המסוים הזה, אבל גיאולוגים מצאו גם עדויות לכך שהאוקיינוס ​​היה מחומצן גרוע, או “לא חמצן”, מה שמציב אתגרים למינים רבים.

“עד כה, ההנחה הייתה שהחמצן הגרוע הזה הוא תוצאה של ריכוז חמצן מופחת באטמוספרה”, הסביר פוהל. “כאן אנו מראים שזה לא בהכרח המקרה: התצורה היבשתית וזרימת האוקיינוסים הנלווית לכך הופכים את האוקיינוס ​​לנטייה מהותית להפחתת חמצן באותו זמן במודל שלנו. אכן, האוקיינוס ​​העמוק הוא ברובו אנוקסי במודל שלנו בתחילת הפליאוזואיקון גם כאשר ריכוז החמצן האטמוספרי נשמר לרמתו הנוכחית”.

“הרציונל הרגיל הוא שאוקיינוס ​​מחומצן גרוע בזמן הגיאולוגי העמוק מרמז על אטמוספירה עם חמצן גרוע”, הוסיף. “התוצאות שלנו מראות שזה לא כל כך פשוט. זרימת האוקיינוסים גורמת לפעמים לניתוק בין ריכוזי החמצן באוקיינוס ​​העליון והעמוק”.

המחקר מתמקד אך ורק בעבר העמוק, כך שאין צורך לדאוג שהמיקום הנוכחי של היבשות על פני כדור הארץ יגרור לפתע גסיסה המונית. פוהל ציין כי לוחות הזמנים של טקטוניקת הלוחות מכסים עשרות מיליוני שנים, וזה איטי מכדי להוות דאגה מיידית לתוחלת החיים של האדם.

עם זאת, תנועת היבשות אינה הדבר היחיד שיכול לעורר גסיסה המונית דומה של החיים הימיים. המחקר הוא חלק מגוף הולך וגדל של מחקר שמטרתו לשחזר את כל הגורמים המורכבים במשחק בביוספרה של כדור הארץ, כולל ההשפעות של שינויי אקלים מונעים על ידי האדם, שמדלדלים את החמצן בחלקים מסוימים של האוקיינוסים בטווחי זמן מהירים.

“נצטרך מודל אקלים ברזולוציה גבוהה יותר כדי לחזות אירוע הכחדה המונית”, אמר אנדי רידג’וול, גיאולוג מאוניברסיטת קליפורניה ריברסייד, שהיה שותף למחקר, בהצהרה. “עם זאת, יש לנו כבר היום דאגות לגבי זרימת המים בצפון האוקיינוס ​​האטלנטי, ויש ראיות לכך שזרימת המים לעומק הולכת ופוחתת”.

לשם כך, פוהל ועמיתיו מתכננים להעמיק בתפקיד של שינויים יבשתיים, בין היתר, בחמצון האוקיינוסים ובמגוון הביולוגי הימי.

Leave a Comment