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一个沉睡的巨人可能会在深海中结束生命

一个沉睡的巨人可能会在深海中结束生命

在阿拉斯加深海海底发现了红色美杜莎。 学分:隐藏的海洋 2005 / NOAA

大陆运动能够使海洋氧气窒息。

一个以前被忽视的因素——大陆的位置——帮助地球的海洋充满了维持生命的氧气。 大陆运动最终可能会产生相反的效果,杀死大多数深海生物。

“大陆漂移看起来如此缓慢,不会产生剧烈的影响,但当海洋启动时,一个看似很小的事件就可能导致大规模海洋生物的死亡,”University of Riverside 地质学家 Andy Ridgewell 说。加利福尼亚。 Ridgewell,一项关于影响海洋氧气的力的新研究的合著者。

随着海洋表面的水接近北极或南极,它变得更冷、更稠密,然后下沉。 随着水的下沉,它将从地球大气中吸收的氧气转移到海底。

深礁鱼 Papahānaumokuākea 海洋国家纪念碑

在夏威夷附近 Papahanaumokuakea 国家海洋保护区的珍珠和赫尔墨斯环礁的深礁上钓鱼。 信用:格雷格麦克福尔,NOAA

最终,回流会将下沉的有机物质释放的营养物质带到海洋表面,在那里它们促进浮游生物的生长。 今天的海洋以鱼类和其他动物的惊人多样性为特色,这得益于向较低深度持续供应氧气和海面产生的有机物质。

新的研究发现,氧气和营养物质的循环可能会突然结束。 科学家们使用复杂的计算机模型研究了大陆板块的位置是否会影响海洋移动氧气的方式。 他们惊讶地发现。

由加州大学河滨分校的研究人员领导的这一发现在期刊中有详细介绍 脾气本性. 它于今天(2022 年 8 月 17 日)发布。

休息的气球鱼

在佛罗里达群岛附近休息的气球鱼。 图片来源:OAR/国家海洋研究计划(NURP); 缅因大学

“几百万年前,在海洋中开始有动物生命后不久,整个全球海洋的循环似乎周期性地停止,”里奇韦尔说。 “我们没想到会发现大陆的运动会导致地表水和氧气停止下沉,这可能会显着影响地球上生命的进化方式。”

到目前为止,用于研究过去 5.4 亿年海洋氧气演化的模型相对简单,没有考虑海洋环流。 在这些模型中,海洋缺氧——海洋氧气消失的时间——表明大气中的氧气浓度下降。

“科学家们此前认为,海洋中氧气含量的变化主要反映了大气中类似的波动,”该研究的第一作者、法国勃艮第-弗朗奇-孔泰大学的古气候模型设计师亚历山大·保罗说。

古代埃迪卡拉纪时期的立体模型

史密森学会展出的古代埃迪卡拉纪海豹船立体模型。 学分:史密森尼

本研究首次使用了以三个维度表示海洋并计算洋流的模型。 根据调查结果,全球水循环的中断导致上部和下部深度的氧气水平明显分离。

这种分离意味着整个海床,除了靠近海岸的浅水区,已经完全失去了几千万年的氧气,直到大约 4.4 亿年前的志留纪初期。

Ridgwell 说:“对于任何不能游近地表,但大气中仍有提供生命的氧气的生物来说,循环系统崩溃是一个死刑判决。” 深海生物包括长相奇特的鱼、蠕虫、巨型甲壳类动物、鱿鱼、海绵等。

该论文没有说明地球是否或何时预计未来会发生类似事件。 事实上,很难说什么时候会发生崩溃,或者是什么触发了它。 然而,目前的气候模型断言,全球变暖加剧将损害海洋环流,一些模型预测始于北大西洋的环流分支最终崩溃。

“我们将需要一个高分辨率的气候模型来预测大规模灭绝事件,”里奇韦尔说。 “然而,我们确实对今天北大西洋的水循环感到担忧,并且有证据表明水流到深处正在下降。”

Ridgwell 说,理论上,异常温暖的夏季或悬崖侵蚀可能会引发一系列颠覆生命的过程,就像今天出现的那样。

“你会认为海洋的表面,你可能冲浪或航行的部分,是所有活动的地方。但在下面,海洋正在不知疲倦地工作,为黑暗深处的动物提供重要的氧气,”里奇韦尔说.

“海洋让生命茁壮成长,但它可以再次夺走生命。随着大陆板块不断移动,没有什么可以排除这种情况。”

参考资料:Alexander Ball、Andy Ridgewell、Richard J. Stocky、Christophe Tomazo、Andrew Kane、Emmanuel Finin、Christopher R. 脾气本性.
DOI: 10.1038 / s41586-022-05018-z

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