Forskere går tilbage i tiden for at finde mere foruroligende nyheder om Jordens hav


Plankton får ikke næsten respekten de fortjener. Disse små organismer (phytoplankton er plantelignende celler, der producerer meget af verdens ilt, Zooplankton er små dyr) flyder rundt i strømmens nydelse og danner selve fundamentet for ocean food web. Du kan lide hvaler? De spiser krill, som spiser, venter på det, plankton. Kan du lide dit klima? Phytoplankton suger op CO2 og spytte ud ilt, hvilket hjælper planeten til at være en behagelig menneskelig habitat. Så selvom du ikke er ligeglad med hvaler, skal du i det mindste bekymre dig om at trække vejret og ikke koge levende (bare endnu): Livet på jorden deler sin skæbne med de mindste organismer i havet.

Men plankton går ikke godt i varmere farvande, som bærer færre næringsstoffer. En undersøgelse har vist, at fytoplankton alene er faldet med 40 procent siden 1950. At få et håndtag om, hvordan klimaændringer påvirker andre planktontal, har dog været vanskelig. Fordi plankton generelt er bløde organer, rotter de hurtigt væk, når de dør, hvilket gør det svært at vide, hvad deres populationer var som i århundreder tidligere.

Det er, undtagen for en gruppe kendt som foraminifera (aka forams), hårdskallede organismer, der ligner Dippin 'Dots. Omkring 40 af de 4.000 arter af foram er planktoniske, drivende eller flydende gennem livet. (Resten lever på bunden af ​​havet.) Når de dør, sætter de sig i havbundssedimentet og forbliver der for forskere at finde. Og gæt hvad: Foramerne lider også gennem økologisk kaos. Ved at analysere tidligere indsamlede sedimentprøver fra mere end 3.500 steder rundt om verdens oceaner har forskere vist, at planktonsamfundene hurtigt omdannes under vægten af ​​opvarmning af havene, hvilket muligvis staver problemer for alle former for marine liv og helbred på verdensplan. Resultaterne blev rapporteret i tidsskriftet Natur i dag.

Det bekvemme ved havbunden er, at sedimentet akkumuleres meget, meget langsomt, så du behøver ikke at grave langt for at gå langt tilbage i tiden. "Et centimeter repræsenterer et par århundreder, måske op til et årtusind af tiden", siger studieleder forfatter og mikropaleontolog Lukas Jonkers fra universitetet i Bremen i Tyskland.

Matt Simon dækker cannabis, robotter og klimavidenskab for WIRED.

Forskerne brugte sedimentprøverne til at få en følelse af økosystemet, før vi begyndte at omdanne planeten med den industrielle revolution. De sammenlignede derefter disse multispecies foram-fællesskaber med prøver taget i nutidige oceaner med sedimentfælder, stort set store tønder, der tager organisk materiale ned til havbunden.

Forskellene var dramatiske, med foramarter, der foretrækker varmt vand generelt stigende i antal. Forskerne spurgte derefter, hvor i verden du ville finde et historisk foram-samfund svarende til det, du nu finder i moderne sedimentfælder. "Vi fandt altid, at den præindustriale modstykke, eller analog, var i et område, der var varmere end hvor sedimentfælden var," siger Jonkers.

Succes for at tilpasse sig til hurtigt opvarmning af oceaner, foram-samfund skifter nord og syd, med en medianforskydning på 375 miles. I et ekstremt tilfælde havde et fællesskab flyttet mere end 1.500 miles. "Nu er de moderne samfund forskudt videre mod polerne, hvilket er konsekvent selvfølgelig med en opvarmningsverden," siger han.

"Jeg synes, det er den første virkelige demonstration, at vi har skubbet planktonsamfundene i en helt anden stat," tilføjer Jonkers. "Vi vidste, at de skiftede, men vi vidste ikke, i hvilken grad de havde allerede ændret. Det er nyheden af ​​vores undersøgelse, bare at demonstrere, at de nu er forskellige fra antropocen. "

Flere skræmmende konsekvenser kommer op her. Den ene er, at forams kampe kunne være tegn på situationen for andre planktoniske arter. "Hvad der sker i foraminifera forekommer sandsynligvis i hele planktonfællesskabet," siger Catherine Davis, en paleo-oceanograf, der studerer foraminifera, men som ikke var involveret i dette nye arbejde. "Og fordi planktonfællesskabet virkelig er grundlaget for fødevarenettet, forventes enhver ændring af det, der foregår, virkelig at påvirke hele økosystemet, der er afhængigt af dem." Dette gælder især for phytoplankton, som hvert år overfører 10 gigatonn kulstof fra atmosfæren til havdybderne, når de dør og synker.

Med planktonpopulationer, der går haywire, krusser virkningerne gennem kæden. Fiskelarverne, der fodrer med zooplankton, bliver sultne, hvilket igen betyder, at rovdyrene, der fodrer på larverne, bliver sultne. Den krill, der foder på fytoplankton, bliver sulten, som igen sverger hvalerne der fodrer på dem.

En anden bekymring er, hvor hurtigt det hele sker. Klimaændringer er intet nye temperaturer har fluktueret naturligt over Jordens historie. Men det er den hastighed, hvor menneskeskabte klimaændringer udfolder sig, der er alarmerende. En art kan være i stand til at tilpasse sig forandringer, der kommer langsomt, men hvad der sker nu kan være overvældende.

Selvom opvarmning af oceaner ikke har en meget stor fysiologisk indvirkning på en art selv, kan klimaforandringerne stadig påvirke de organismer, som det interagerer med. Så den hastighed, som alle disse stykker af puslespillet kommer sammen, er en stor overvejelse. "Vil bytte bevæge sig hurtigere end rovdyret gør, [and] hvad gør rovdyret? "spørger Katie Matthews, chefforsker ved bevaringsgruppen Oceana. "Sulter det? Får befolkningen mindre? Det store spørgsmål er, er disse forskellige stykker flytter med forskellige hastigheder? "

Yderligere komplicerede forhold er, at havet selv er fragmenteret, da det opvarmes: Varmt vand har tendens til at sidde oven på køligere vand, hvilket skaber væsentligt forskellige habitater. "Så du får denne slags varmt, nok mindre næringsrige vand, der gør det til et mindre produktivt sted," siger Matthews. Hvordan det påvirker samspillet mellem arter er endnu ikke klart. "Det er et andet stort skræmmende spørgsmålstegn i denne oceaner og klima samtale."

Hvad denne nye undersøgelse gør det klart, er, at plankton samfund ikke er blevet forvandlet siden sidst, de har afvigende vildt fra den historiske norm, før vi mennesker slog den industrielle revolution tilbage. Som i stigende grad ligner en af ​​de værste ting, der nogensinde sker med denne planet.


Flere Great WIRED Stories