Son 1,2 milyon yıl boyunca Kuzey Pasifik’te sıcak iklimlerde sık sık “ölü bölgeler” oluştu سنة

Son 1,2 milyon yıl boyunca, sıcak buzlu iklimler sırasında Kuzey Pasifik’in düşük oksijenli “ölü bölgelerinde” deniz yaşamı tekrar tekrar yok oldu.

Bering Denizi’nden alınan tortu çekirdeklerinin analizi, son 1,2 milyon yıl boyunca Kuzey Kutup Altı Kuzey Pasifik’te daha sıcak iklimler ile düşük oksijenli “ölü bölgelerin” ani patlamaları arasında tekrar eden bir ilişki olduğunu ortaya çıkardı.

Kaliforniya Üniversitesi, Santa Cruz’daki araştırmacılar tarafından yürütülen yeni çalışma, 2 Haziran 2021’de ،’de yayınlandı. bilim ilerlemesi. Sonuçlar, Kuzey Pasifik’teki hipoksi veya ‘hipoksinin’ nedenlerini anlamak ve gelecekteki hipoksi vakalarının oluşumunu tahmin etmek için önemli bilgiler sağlar.

Bering Denizi’nden alınan tortu numuneleri, katmanlı veya “kapsüllü” tortular şeklinde geçmişteki düşük oksijen olaylarının bir kaydını taşır. Kredi bilgileri: IODP

Araştırmayı yürüten ilk yazar Carla Knudson, “İklim değişikliğinin okyanusları, ekosistemleri, gıda kaynaklarını ve ekonomileri yok edecek ani ve şiddetli hipoksinin ‘devrilme noktasına’ doğru itip itmediğini anlamak kritik önem taşıyor” Mezun öğrenci.

Araştırmacılar bulgularını Bering Denizi’ndeki bir bölgeden derin tortu çekirdeklerinin analizine dayandırdılar. Uzun süreler boyunca tortular deniz tabanında birikir ve birikir. Deniz dibi çökeltilerinde yaşayan organizmaların aktivitesi genellikle onları biriktikçe bozar ve karıştırır, ancak hipoksi bu organizmaları öldürürse, düzenli bir tabakalaşma modeli korunur. Böylece bilim adamları, deniz tabanından kazılmış çekirdeklerdeki bu katmanlı veya “lamelli” tortular şeklinde geçmiş hipoksi olaylarının bir kaydını bulabilirler.

Bilim adamları, son Buz Çağı’nın sonunda Kuzey Pasifik’te, buz tabakalarının erimesinin okyanusa büyük bir tatlı su akışına yol açtığı geniş çaplı bir yaygın hipoksi olayı hakkında uzun zamandır biliyorlardı. Yeni çalışma, geçmişteki düşük oksijen olaylarının ilk kayıtlarını sağlıyor ve ikinci olayın, mekanizmalar veya zamanlama açısından bu olayların çoğunu temsil etmediğini gösteriyor.

Santa Cruz California Üniversitesi’nde oşinografi profesörü olan ilgili yazar Anna Christina Ravello, “Bunun gerçekleşmesi için buz tabakalarının erimesi kadar tedirginlik gerekmiyor” dedi. “Ani hipoksik olaylar aslında jeolojik kayıtlarda yaygındır ve genellikle ayrışma ile ilişkili değildir. Hemen hemen her zaman şu anda içinde bulunduğumuz gibi sıcak buzlu dönemlerde meydana gelirler.”

Hipoksi, yüzey sularında fitoplanktonun (deniz yosunu) yoğun büyümesinden sonra ortaya çıkar. Fitoplanktonlar öldüğünde, okyanusun derinliklerine batarlar ve ayrışırlar, oksijeni tüketirler ve yüzeyin altındaki suya karbondioksit bırakırlar. Ancak bu olaylara neyin yol açtığı belirsizliğini koruyor. Okyanus ısınması, yükselen deniz seviyeleri ve demir mevcudiyeti (fitoplankton büyümesi için sınırlayıcı bir faktör) hepsinin bir rol oynadığı görülüyor.

Knudson, “Çalışmamız, sıcak buzlu iklimlerde meydana gelen yükselen deniz seviyelerinin bu anoksik olaylara katkıda bulunduğunu gösteriyor.” Dedi. “Deniz seviyeleri yükseldikçe, çözünmüş demir su basmış kıta sahanlıklarından açık okyanusa taşınabilir ve yüzey sularında yoğun fitoplankton büyümesini teşvik edebilir.”

Deniz seviyesinin yükselmesi arka planda bir ön koşul olsa da, tek başına anoksiye neden olmak için yeterli değildir. Knudson, yüzey sularına daha fazla besin getirmek için yüzeye yükselen sular ve demiri kıta sahanlığından açık okyanusa taşıyabilen daha güçlü akımlar da dahil olmak üzere okyanus dolaşımındaki değişikliklerin kritik bir rol oynayabileceğini söyledi.

Şu anda, ısınma ikliminin sıcaklık etkilerinin yanı sıra kıyı sularının tarımsal gübrelerden elde edilen besinlerle zenginleştirilmesi nedeniyle dünyanın dört bir yanındaki kıyı bölgelerinde bölgesel ölü bölgeler meydana geliyor. Ancak Mississippi Nehri’nin ağzındaki devasa ölü bölge bile, son Buz Çağı’nın sonunda Kuzey Pasifik’te meydana gelen yaygın hipoksiye kıyasla sönük kalıyor.

Yeni çalışma, tek bir alandan gelen tortulara dayandığından, araştırmacılar, kaydettiği ölü bölgelerin kapsamını bilmiyorlar – Bering Denizi ile sınırlı mı yoksa en çok olduğu gibi Kuzey Pasifik Okyanusu’nun kenarı boyunca mı uzanıyorlar? son olay.

JOIDES Resolution araştırma gemisinin mürettebatı, Güney Afrika Kaliforniya Üniversitesi’nden oşinograf Christina Ravello’nun katıldığı 2009 IODP seferi sırasında Bering Denizi’ndeki deniz tabanından tortu örnekleri kazdı. Kredi bilgileri: Carlos Alvarez Zarician, IODP/TAMU

Entegre okyanus sondaj programı Expedition 323’ün eş başkanı olan Ravello, “Ne kadar yaygın olduğunu bilmiyoruz, ancak çok şiddetli olduğunu ve iyi çalışılmış çözünme olayından daha uzun sürdüğünü biliyoruz” dedi. 2009 yılında Bering Denizi’nin çekirdeklerini kurtardı.

Knudson, çekirdeklerin, Buz Devri boyunca her bir buzullar arası dönemde birden fazla olayı kaydettiğini ve çekirdekte lamine çökeltiler belirip kaybolduğunda ani geçişler olduğunu söyledi.

Yeni bulgular, iklim değişikliğinin ve okyanus ısınmasının Kuzey Pasifik’te yaygın hipoksiye yol açacak bir devrilme noktasına yol açıp açmayacağı konusunda endişeleri artırıyor.

Ravello, “Sistem bu tür bir olay için kuruldu” dedi. “Ne kadar kapsamlı olduğunu görmemiz ve bu olayların nasıl geliştiğini yeniden düşünmemiz gerekiyor, çünkü artık bunun büyük bir aksama gerektirmediğini biliyoruz. Bu çalışma, birçok takip çalışması için zemin hazırlıyor.”

Referans: Carla B. Knudson, Anna Christina Ravello, Ivano W. Aiello, Christina B. Knudson, Michelle K. Drake ve Tatsuhiko Sakamoto, 2 Haziran 2021, bilim ilerlemesi.
DOI: 10.1126 / sciadv.abg2906

Knudson ve Ravelo’ya ek olarak, makalenin ortak yazarları arasında Moss Landing Marine Laboratories’den Ivano Aiello, Minnesota’daki St. Thomas Üniversitesi’nden Christina Knudson, California Üniversitesi’nden Michelle Drake, Santa Cruz ve Japonya’daki Mi Üniversitesi’nden Tatsuhiko Sakamoto yer alıyor. .