Życie w „strefie zmierzchu” oceanu jest zagrożone przez zmiany klimatyczne

(CNN) W jednym z największych siedlisk na Ziemi jego bogata różnorodność życia może się zmniejszyć do końca wieku z powodu kryzysu klimatycznego.

Strefa mezopelagiczna oceanu, zwana także „strefą zmierzchu”, znajduje się na głębokości od 200 do 1000 metrów pod powierzchnią.

Obszar morski, który stanowi prawie jedną czwartą objętości oceanu, jest domem dla miliardów ton metrycznych materii organicznej i jednych z najbardziej niesamowitych bioróżnorodności na Ziemi, mimo że znajduje się poza zasięgiem światła słonecznego.

Strefa zmierzchu jest również ważnym siedliskiem życia morskiego, które nurkuje w poszukiwaniu zdobyczy, takich jak rekiny lub latarnie morskie, które w ciągu dnia chowają się w strefie zmierzchu, a nocą pływają do wód powierzchniowych, aby się pożywić.

Nowe badania ostrzegają, że kryzys klimatyczny może zmniejszyć życie w Strefie Zmierzchu od 20% do 40% do końca wieku. A jeśli emisje gazów cieplarnianych będą się utrzymywać, naukowcy szacują, że życie w oceanach może zostać poważnie uszczuplone w ciągu 150 lat – a odbudowa może nie być możliwa przez tysiące lat.

starożytne ciepłe oceany

Paleontolodzy i oceanografowie współpracowali, aby zbadać wpływ na strefę zorzy polarnej oceanu podczas starożytnych zjawisk ocieplenia, aby przewidzieć, jak siedliska zareagują w przyszłości na globalne ocieplenie. Zespół badawczy zbadał rdzenie pobrane z dna morskiego, które zawierały ślady zachowanych mikroskopijnych skorup planktonu.

Z biegiem czasu muszle z węglanu wapnia gromadzą się na dnie morskim, zachowując informacje o tym, jak wyglądało środowisko podczas ich życia. Maleńkie muszle skutecznie tworzą oś czasu tego, jak ocean zmienił się na przestrzeni milionów lat.

Szczegółowe wyniki badań były Opublikowane w czwartek w czasopiśmie Komunikacja natury.

„Wciąż stosunkowo niewiele wiemy o strefie oceanicznej zorzy polarnej, ale korzystając z dowodów z przeszłości, możemy zrozumieć, co może się wydarzyć w przyszłości” – powiedziała główna autorka badań, dr Catherine Crichton i pracownik naukowy ze stopniem doktora na Uniwersytecie w Exeter w USA. Królestwo w oświadczeniu.

Naukowcy skupili się na dwóch ciepłych okresach, które miały miejsce 15 milionów lat temu i 50 milionów lat temu, kiedy temperatura oceanu była „znacznie wyższa niż obecnie”.

„Odkryliśmy, że Strefa Mroku nie zawsze była bogatym, pełnym życia siedliskiem” – powiedział w oświadczeniu współautor badania Paul Pearson, emerytowany profesor na Cardiff University w Wielkiej Brytanii. „W tych ciepłych okresach liczba organizmów żyjących w strefie zmierzchu była znacznie mniejsza, ponieważ z wód powierzchniowych napływało znacznie mniej pożywienia”.

Cząsteczki materii organicznej z powierzchni oceanu dryfują w dół i służą jako jedno z głównych źródeł pożywienia dla życia w strefie zorzy polarnej. Jednak poprzednie ocieplenie spowodowało szybszy rozkład bakterii, więc niewiele z nich dotarło do oceanu.

Według badań wyższe temperatury oceanów zwiększają również tempo metabolizmu organizmów, co prowadzi do wzrostu zapotrzebowania na żywność i zużycia tlenu.

„Bogata różnorodność życia w strefie zmierzchu ewoluowała w ciągu ostatnich kilku milionów lat, kiedy woda oceaniczna ostygła na tyle, by działać jak lodówka, dłużej konserwując żywność i poprawiając warunki, które umożliwiają rozwój życia” – powiedział Crichton.

Louise A. Rocha, kurator i Follett Chair of Ichthyology w Kalifornijskiej Akademii Nauk, martwi się niewykrytymi zmianami, ponieważ strefa zorzy polarnej nie została dobrze zbadana, głównie z powodu rozbieżności między finansowaniem a kosztami jej eksploracji. region.

Rocha, który nie był zaangażowany w badania, patrzy na strefę zorzy polarnej i region mezozoiczny bezpośrednio nad nią, znajdujący się między 98 a 492 stóp (30 a 150 metrów) pod powierzchnią.

„Nie ma podstawowych danych do porównania tego, co mierzymy, więc to badanie, które przygląda się tworzeniu zapisu kopalnego w czasie, jest jednym z niewielu sposobów, w jaki możemy spróbować zrozumieć, w jaki sposób powodujemy zmianę strefy zorzy polarnej” – powiedział Rocha.

Przewidując przyszłość

Na podstawie tego, co odkryli w starożytnych wydarzeniach związanych z ociepleniem, naukowcy połączyli te dane z danymi ziemskimi Symulacja położenia systemu — modelowanie obiegu węgla na Ziemi podczas przemieszczania się przez ląd, morze i atmosferę.

Prace zespołu ujawniły, co obecnie dzieje się w Strefie Mroku i jak może się to zmienić w przyszłości na przestrzeni dziesięcioleci, stuleci, a nawet tysiącleci, w miarę ocieplania się świata.

„Nasze odkrycia sugerują, że znaczące zmiany mogą już być w toku” – powiedział Crichton. „Jeśli szybko nie zredukujemy emisji gazów cieplarnianych, może to doprowadzić do zniknięcia lub wyginięcia większości form życia w Strefie Zmierzchu w ciągu 150 lat, ze skutkami rozciągającymi się na tysiące lat później. Nawet niskoemisyjna przyszłość może mieć znaczący wpływ” , ale będzie to znacznie mniej dotkliwe.” ze scenariuszy średnich i wysokich emisji. Nasze badanie jest pierwszym krokiem do odkrycia wrażliwości tego siedliska oceanicznego na ocieplenie klimatu”.

Naukowcy wykorzystali trzy scenariusze emisji oparte na całkowitej emisji dwutlenku węgla po 2010 roku.

Najniższy szacunek wynosił 625 miliardów ton, średni 2500 miliardów ton, a najwyższy 5000 miliardów ton.

Globalny budżet węglowy szacuje, że całkowita globalna emisja dwutlenku węgla w 2022 roku wyniosła 40,6 miliarda ton metrycznych. Roczne emisje były zbliżone do tej liczby każdego roku od 2010 r., więc naukowcy zauważają, że zastosowany przez nich scenariusz niskich szacunków rzeczywiście emitował.

Zespół jest przekonany, że osiągnięty zostanie pośredni scenariusz emisji za około 50 lat, a wysokie szacunki za nieco ponad sto lat.

Współautor badania, Jamie Wilson, doktor habilitowany na brytyjskim Uniwersytecie w Liverpoolu, powiedział w oświadczeniu.

Interaktywne: dowiedz się, co grozi zniknięciem na Ziemi

„Jednym z wyzwań związanych z przewidywaniem, jak ten ruch węgla może zmienić się w przyszłości, jest to, że istnieje wiele procesów, które należy oddzielić we współczesnym oceanie. Patrząc na strefę zorzy polarnej z poprzednich ciepłych okresów, możemy zidentyfikować najbardziej ważne procesy i wykorzystujemy je do przewidywania przyszłości. Odkryliśmy, że naturalny obieg węgla prawdopodobnie już się zmieni i może zostać zakłócony na długo w przyszłości”.

Kryzys klimatyczny wpłynął na oceany Ziemi w postaci zanieczyszczenia, ocieplenia, odtleniania, zakwaszenia i przełowienia, zgodnie z badaniem. Skutki te skłoniły ekologów do rozważenia różnych działań zapobiegawczych, takich jak ograniczenie szkodliwych działań w oceanach.

Ochrona Strefy Zmierzchu będzie trudna, powiedział Rocha, ponieważ nie można tam zastosować typowych działań ochronnych, takich jak zakaz połowów głębinowych lub wydobycia.

„Morski obszar chroniony w„ Strefie mroku ”nie ma sensu, ponieważ wpływy, które na niego wpływają, mają charakter globalny” – powiedział. „To, co naprawdę musimy chronić (Strefa Zmierzchu), to zatrzymać lub przynajmniej spowolnić dramatyczne tempo zmian klimatu naszej planety”.