Международная команда исследователей изучила окаменелости простейших, обитавших в поверхностных водах тропического района Тихого океана во время вымирания морских организмов в период палеоцен-эоценового термического максимума 55 миллионов лет назад. Вопреки ожиданиям, в ходе потепления в поверхностных водах увеличилась концентрация кислорода, а организмы стали больше. Однако фауна поверхностного океана все равно пострадала, и для ее восстановления потребовались сотни тысяч лет. Исследование опубликовано в журнале Science.
По мере нагревания планеты океан постепенно теряет способность поглощать кислород из своих верхних слоев. Из-за этого кислорода становится меньше, почему животные уменьшаются в размерах или вымирают. Сейчас планета нагревается, однако до сих пор неясно, как океанский кислород будет перераспределяться в глубоких водах.
Международная команда ученых решила выяснить, как океан реагировал на климатические изменения в прошлом. Они восстановили реакцию насыщения тропической части Тихого океана кислородом во время палеоцен-эоценового термического максимума — события, произошедшего 55 миллионов лет назад. Оно сопровождалось резким потеплением климата, изменениями в составе атмосферы и вымиранием глубоководных океанических организмов.
В реконструкции реакции исследователи использовали фораминиферы — простейших, обитающих в верхних слоях океана. Их окаменелости хранились в морских отложениях на протяжении миллионов лет. Ученые измерили изотопы азота в ископаемых и отследили изменения в денитрификации столба воды — процесса, при котором бактерии превращают нитраты в молекулярный азот. Денитрификация происходит только в зонах с дефицитом кислорода. Однако измерения показали, что во время палеоцен-эоценового термического максимума денитрификация уменьшилась — вопреки ожиданиям, во время резкого глобального потепления зоны океана с дефицитом кислорода сократились.
Как правило, во время потепления организмы уменьшаются в размерах и снижают свой метаболизм из-за стресса. Однако исследователи выяснили, что планктонные фораминиферы не уменьшились, а увеличились в размере. Это подразумевает повышение содержания кислорода в верхних слоях океана. По словам ученых, новые данные совпадают с моделями потепления океана, в которых снижение биоразнообразия приводит к повышению содержания кислорода в тропических районах океана.
«Кратковременное насыщение тропиков кислородом, выявленное нашим исследованием, возможно, способствовало сохранению жизни, несмотря на большой температурный стресс. Однако во время палеоцен-эоценового термического максимума фауна поверхностного океана подверглась сильному воздействию, и потребовалось более ста тысяч лет, чтобы эти экосистемы восстановились до своего первоначального состояния. В масштабах человеческой цивилизации это означает вечность», — рассказала Симона Моретти, ведущий автор исследования из Института химии Общества Макса Планка.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
