De impact van de opwarming van de aarde op het ondiepe zeeleven ongeveer 56 miljoen jaar geleden is het onderwerp van een belangrijk, nieuw artikel van onderzoekers van de Universiteit van Syracuse.

Linda Ivany, hoogleraar Aardwetenschappen aan de Hogeschool voor Kunsten en Wetenschappen (A&S), is de hoofdauteur van een artikel in wetenschappelijke vooruitgang . Het onderzoek van haar team is het eerste dat zich richt op de effecten van het Paleoceen-Eoceen Thermal Maximum (PETM) - een relatief korte periode van wereldwijde klimaatverandering, 200, 000 jaar — op ongewervelde zeedieren, inclusief slakken, mosselen en andere weekdieren.

Ongewervelde zeedieren zijn dieren zonder ruggengraat of inwendig skelet, ondiepe zeeën en riffen bezetten. Ongewervelde dieren zijn momenteel goed voor meer dan 98 procent van al het dierenleven.

"De reactie van ecosystemen [op het PETM] is goed gedocumenteerd voor marien plankton, terrestrische planten en gewervelde landdieren, maar, tot nu, bijna niets is gepubliceerd over mariene plankfauna's, "zegt Ivany. "Dit komt omdat het stratigrafische record, laten zien waar ongewervelde zeedieren worden bewaard op de continentale randen, zit vol gaten door erosie. De kansen om een ​​evenement van korte duur te behouden, zoals de PETM, zijn klein.

Ivany dacht dat als haar team de effecten van klimaatverandering niet kon 'zien' in het geologische record, ze zouden het op één na beste kunnen doen - ze zoeken in sediment dat zich uitstrekt over het PETM. Hun aandacht richten op de rijken, goed bewaarde schelpbeddingen van de Amerikaanse Golfkustvlakte, het team zocht bewijs van oude tweekleppigen, gastropoden en scaphopoden.

Wat ze vonden was verrassend. "De langetermijneffecten van PETM op deze ondiepwatergemeenschappen waren eigenlijk onopvallend, " zegt Ivany, rekening houdend met het verlies aan biodiversiteit, taxonomische omzet en ecologische herstructurering. "Elke potentiële selectiedruk die wordt veroorzaakt door de opwarming van de aarde moet zwak zijn geweest, taxon-specifiek, van korte duur en uiteindelijk niet van belang voor de algehele evolutionaire geschiedenis van weekdieren."

Co-auteur Warren Allmon zegt dat wetenschappers lang hebben aangenomen dat het PETM op de kustvlakte een boekdeel van grote biologische verandering is. "Onze studie toont het belang aan van het testen van ideeën waarvan we denken dat we er zeker van zijn. Sommige organismen zijn veel veranderd over de Paleoceen-Eoceen-grens, maar de meesten niet, " legt Allmon uit, die tevens de directeur is van de paleontologische onderzoeksinstelling in Ithaca, New York, en de Hunter R. Rawlings III hoogleraar paleontologie aan de Cornell University.

Er waren uitzonderingen, natuurlijk. Wees getuige van de overvloed aan zeeleven onder het sedimentoppervlak, in plaats van erop. Een groot aantal ongewervelde dieren hield zich ook bezig met microbiële symbiose - interacties waardoor ze konden profiteren van chemicaliën in het sediment, vrijkomt bij de afbraak van organisch materiaal. "Deze kenmerken zijn wat je zou verwachten van zuurstofarme omstandigheden die typisch zijn voor een superkaswereld, ' voegt Ivany toe.

Mogelijk goed nieuws, vanuit een evolutionair en ecologisch perspectief, want deze weekdieren moeten hebben bedacht hoe ze uit heet water kunnen blijven. Ivany denkt dat ze "geluk hebben gehad". in waarheid, hun aanpassing aan de toen heersende warme omstandigheden, gekoppeld aan de langzame afgifte van koolstofdioxide ten opzichte van de tijdschaal van oceaanmenging (d.w.z. verdelingen van warmte, zout en chemicaliën), heeft waarschijnlijk de gevolgen van de opwarming van de aarde verzacht.

"Toen het stof was neergedaald en het klimaat was afgekoeld, onze fauna's waren niet zo veel veranderd, " ze zegt.

Hoe dan ook, de PETM is een van de beste oude analogen van moderne klimaatverandering. Het geologische record laat zien dat, gedurende ongeveer 5, 000 jaar, een soort aardse bron - sedimentair, of vulkanisch, of beide - duizenden miljarden tonnen koolstof in de atmosfeer gepompt. Dit verhoogde de wereldwijde zeetemperatuur met maar liefst 15 graden Fahrenheit, ernstige uitstervingen veroorzaken in de diepzee, evenals grootschalige ecologische reorganisatie op het land.

De PETM was waarschijnlijk een perfecte storm van opwarming van de aarde, verzuring en zuurstofstress. "Er gebeuren verschillende dingen als je grote hoeveelheden koolstof in de atmosfeer stopt - de aarde wordt warmer, en een deel van de koolstofdioxide lost op in de oceaan, het verhogen van de zuurgraad aan de oppervlakte, Ivany gaat verder. "Hoe warmer het water, hoe minder zuurstof het bevat. Al deze veranderingen hebben gevolgen voor het leven in zee. We zien vandaag dezelfde dingen, samen met hun toenemende effecten op ecosystemen.

Wat de vraag oproept:welke implicaties hebben deze resultaten voor de huidige en toekomstige reactie van ondiepe mariene biota op de voortdurende wereldwijde verandering? Ivany kiest haar woorden zorgvuldig, verklarend dat de uitstoot van kooldioxide tijdens het PETM gedurende duizenden jaren plaatsvond. Vergelijk dat met het in de atmosfeer brengen van dezelfde hoeveelheid koolstofdioxide na slechts een paar honderd jaar menselijke activiteit."

Wat er ook gebeurde tijdens de PETM was een 'best-case scenario' voor ongewervelde zeedieren, Ivany legt uit. "Nu alles zoveel sneller gaat, het is waarschijnlijker dat organismen zullen uitsterven, " voegt ze eraan toe. "Als de omgeving verandert, je moet bewegen, evolueren of sterven. Als het sneller verandert dan je kunt bewegen of evolueren, jij bent tosti."