La recherche met en lumière l'ancien réchauffement climatique

Anonim

L'impact du réchauffement de la planète sur la vie marine peu profonde, il y a environ 56 millions d'années, fait l'objet d'un nouveau document important rédigé par des chercheurs de l'université de Syracuse.

Linda Ivany, professeur de sciences de la Terre au Collège des arts et des sciences (A & S), est l'auteur principal d'un article dans Science Advances. Les recherches de son équipe sont les premières à aborder les effets du maximum thermique paléocène-éocène (PETM) - une période relativement courte de changement climatique sur 200 000 ans - chez les invertébrés marins, y compris les escargots, les palourdes et d'autres mollusques.

Les invertébrés marins sont des animaux sans colonne vertébrale ni squelette interne, occupant des mers et des récifs peu profonds. Les invertébrés représentent actuellement plus de 98% de toute la vie animale.

"La réponse des écosystèmes (au PETM) a été bien documentée pour le plancton marin, les plantes terrestres et les vertébrés terrestres, mais jusqu'à présent, presque rien n'a été publié sur les faunes du plateau marin", explique Ivany. "En effet, l’enregistrement stratigraphique, qui montre où les invertébrés marins sont préservés sur les marges continentales, est plein d’erreurs dues à l’érosion. Les chances de préserver un événement de courte durée, tel que le PETM, sont faibles.

Ivany a pensé que si son équipe ne pouvait pas "voir" les effets du changement climatique dans le dossier géologique, ils pourraient faire la meilleure chose suivante: les chercher dans les sédiments chevauchant le PETM. En se penchant sur les lits de coquillages riches et bien préservés de la plaine côtière du golfe des États-Unis, l'équipe a recherché des preuves d'anciens bivalves, gastéropodes et scaphopodes.

Ce qu'ils ont trouvé était surprenant. "Les effets à long terme du PETM sur ces communautés d'eaux peu profondes étaient en réalité sans particularité", explique Ivany, en tenant compte de la perte de biodiversité, de la rotation taxonomique et de la restructuration écologique. "Toute pression de sélection potentielle engendrée par le réchauffement de la planète doit avoir été faible, spécifique aux taxons, de courte durée et finalement sans conséquence sur l'histoire évolutive globale des mollusques."

Selon le co-auteur Warren Allmon, les scientifiques ont longtemps supposé que le PETM sur la plaine côtière constituait un changement biologique majeur. "Notre étude montre l’importance de tester des idées dont nous pensons être certains. Certains organismes ont beaucoup changé à la frontière paléocène-éocène, mais la plupart ne l’ont pas été", explique Allmon, directeur de l’institut de recherche paléontologique à Ithaca., New York, et le professeur de paléontologie Hunter R. Rawlings III à la Cornell University.

Il y avait des exceptions, bien sûr. Soyez témoin de l'abondance de la vie marine sous la surface des sédiments, plutôt que sur celle-ci. Un grand nombre d'invertébrés se livraient également à une symbiose microbienne - des interactions leur permettant de tirer parti des produits chimiques présents dans les sédiments, libérés par la décomposition de la matière organique. "Ces caractéristiques sont ce à quoi on peut s’attendre des conditions de faible teneur en oxygène typiques d’un monde en super serre", ajoute Ivany.

Potentiellement de bonnes nouvelles, du point de vue de l'évolution et de l'écologie, car ces mollusques ont dû trouver comment rester à l'écart de l'eau chaude. Ivany pense qu'ils ont eu de la chance. En réalité, leur adaptation aux conditions climatiques prévalentes à cette époque, conjuguée à la libération lente de dioxyde de carbone par rapport au temps de mélange des océans (distribution de chaleur, de sel et de produits chimiques), a probablement atténué les effets du réchauffement climatique.

"Lorsque la poussière est retombée et que le climat s'est refroidi, nos faunes n'ont pas tellement changé", dit-elle.

Néanmoins, le PETM est l'un des meilleurs analogues du changement climatique moderne. Les relevés géologiques montrent que, pendant une période d’environ 5 000 ans, une source terrestre - sédimentaire ou volcanique - ou les deux - a injecté des milliers de milliards de tonnes de carbone dans l’atmosphère. Cela a augmenté les températures marines mondiales de 15 degrés Fahrenheit, provoquant des extinctions sévères dans les grands fonds marins, ainsi qu'une réorganisation écologique globale sur terre.

La PETM était probablement une tempête parfaite de réchauffement de la planète, d'acidification et de stress hydrique. "Plusieurs choses se produisent lorsque vous mettez de grandes quantités de carbone dans l'atmosphère: la Terre se réchauffe et une partie du dioxyde de carbone se dissout dans l'océan, augmentant le niveau d'acidité près de la surface", poursuit Ivany. "Plus l'eau est chaude, moins elle contient d'oxygène. Tous ces changements ont des conséquences sur la vie marine. Nous voyons ces mêmes choses aujourd'hui, avec leurs effets croissants sur les écosystèmes.

Ce qui pose la question suivante: quelles implications ces résultats ont-ils sur la réponse actuelle et future du biote marin peu profond au changement global en cours? Ivany choisit ses mots avec soin, expliquant que le dégagement de dioxyde de carbone pendant le PETM s'est produit sur des milliers d'années. Comparez cela à mettre la même quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère après seulement quelques centaines d'années d'activité humaine. "

Tout ce qui s’est passé pendant le PETM était un "scénario optimal" pour les invertébrés marins, explique Ivany. "Avec tout ce qui se passe beaucoup plus vite maintenant, il est plus probable que les organismes disparaissent", ajoute-t-elle. "Lorsque l'environnement change, vous devez vous déplacer, évoluer ou mourir. Si cela change plus vite que vous ne pouvez bouger ou évoluer, vous êtes toast."

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