Hraðar loftslagsbreytingar taldar hafa valdið mesta aldauða jarðsögunnar

Mikil og hröð hnattræn hlýnun er talin hafa valdið aldauða meirihluta alls lífs á jörðinni fyrir rúmum 250 milljónum ára í nýrri rannsókn vísindamanna. Lífið í höfunum hafi í raun kafnað þegar hlýnunin leiddi til súrefnisþurrðar í þeim. Íslenskur sjávarlíffræðingar segir að hnattræn hlýnun að völdum manna sé þegar farin að stækka og mynda dauð svæði í höfunum þar sem súrefni er af skornum skammti.

Aldauðinn sem átti sér stað við lok permítímabilsins er talinn einn sá versti á jarðsögunni. Hann hefur verið nefndur „Dauðinn mikli“ á ensku. Steingervingar og setlög sýna að þá drápust um 96% allra sjávartegunda og tvær af hverjum þremur tegundum á föstu landi.

Orsakir hamfaranna hafa ekki verið þekktar með vissu. Hópur bandarískra vísindamanna telur sig nú geta rakið aldauðann til gríðarlegrar hnattrænnar hlýnunar sem átti sér stað undir lok permítímabilsins fyrir um 252 milljónum ára.

Þá er talið að meðalhiti jarðar hafi hækkað um 10°C, mögulega vegna mikilla eldsumbrota sem dældu gróðurhúsalofttegundum út í lofthjúpinn í stórum stíl. Minna súrefni getur leyst upp í hlýrri sjó en svalari og þannig er talið að hlýindin hafi leitt til þess höfin hafi tapað allt að 80% af súrefnisinnihaldi sínu.

Hrönn Egilsdóttir, sjávarlíffræðingur, segir samband hitastigs og efnaskiptahraða lífvera vel þekkt. Eftir því sem hlýnar í veðri eykst efnaskiptahraðinn og lífverurnar þurfa á meira súrefni að halda. Þetta gerist á sama tíma og súrefnisinnihalda sjávar lækki.

Vísindamennirnir sem stóðu að rannsókninni smíðuðu tölvulíkan til að greina breytingar í efnaskiptum lífvera á permítímabilinu og breytingar á ástandi sjávar og loftslags. Niðurstöður þeirra þegar þeir líktu eftir aðstæðunum sem voru uppi við lok tímabilsins féllu vel að sögu aldauðans, að sögn The Guardian.

Höfundar rannsóknarinnar telja sig hafa sterkar vísbendingar um að hækkandi hiti og súrefnisþurrð hafi verið orsök aldauðans. Grein með niðurstöðum þeirra birtist í vísindaritinu Science á föstudag.

Stigvaxandi breytingar, stigvaxandi áhrif

Jörðin var allt annar heimur við lok permítímabilsins. Ofurheimsálfan Pangea hafði enn ekki gliðnað í sundur og líklegt er að umhverfi sjávar hafi einnig verið allt annað. Hrönn segir að þegar komið er svo langt aftur í jarðsöguna sé erfitt að tímasetja atburði á nákvæmu árabili. Þannig sé erfitt að fullyrða um hversu hratt umhverfisbreytingarnar sem leiddu til aldauðans hafi átt sér stað.

Að því sögðu telur hún rannsóknina nú betri en margar aðrar á þessu tímabili. Hún styðjist við loftslagslíkan og tengi það við fyrirliggjandi þekkingu á lífeðlisfræði. Steingervingasagan passi vel við útreikninga vísindamannanna.

Þrátt fyrir að sú hnattræna hlýnun sem talið er að hafi valdið aldauðanum við lok permítímabilsins sé margfalt meiri en sú sem menn hafa valdið me bruna á jarðefnaeldsneyti síðustu rúmu öldina og búist er við að eigi sér stað á þessari öld geta niðurstöður vísindamannanna nú haft forspárgildi fyrir núverandi loftslagsbreytingar.

Áætlað er að jörðin hafi hlýnað um 1°C frá því fyrir iðnbyltingu og að hún nái 3°C eða meira við lok aldarinnar miðað við núverandi losun gróðurhúsalofttegunda í heiminum. Hrönn segir að erfitt sé að finna við hvaða mörk umhverfisbreytingar valdi miklum útdauða tegunda. Í tilfelli permítímabilsins sé líklegt að stigvaxandi breytingar á umhverfinu hafi valdið stigvaxandi áhrifum á lífríkið.

Vísbendingar eru þegar til staðar að loftslagsbreytingar af völdum manna hafi þegar valdið útdauða fjölda dýrategunda. Fordæmi permítímabilsins bendir til þess að þau áhrif haldi áfram að koma fram eftir því sem hlýnunin eykst, jafnvel þó að hún nái aldrei sömu hæðum og fyrir rúmum tvö hundruð milljón árum.

Heimshöfin í hættu ef ekki verður gripið til aðgerða

Hrönn bendir á að staðbundin hlýnun á einstökum svæðum sé meiri en hnattrænt meðaltal. Þannig hefur norðurskautið hlýnað um það bil tvöfalt hraðar en jörðin að meðaltali. Í nýju rannsókninni kemur fram að fallið í súrefnisinnihaldi hafsins hafi komið sérstaklega illa niður á lífverum á heimsskautunum.

„Pólsvæðin hafa oft breyst meira hlutfallslega og það mun eiga við líka í nútímanum. Við sjáum að pólsvæðin hlýna meira hlutfallslega,“ segir Hrönn.

Mörk þess þar sem umhverfisbreytingar gætu leitt til víðtæks aldauða tegunda eru líkleg til að vera mismunandi eftir svæðum á jörðinni. Efnasamsetningin hafsins er ekki eins alls staðar og lífverur eru ólíkar á milli svæða.

Þannig segir Hrönn að þó að svalari sjór á norðurslóðum sé súrefnisríkari en á suðlægari breiddargráðum geti lífverur á norðurskautinu orðið fyrir meiri áhrifum þar sem þær eru aðlagaðar að hærra súrefnisgildi og breytingarnar á umhverfinu verði að líkindum meiri þar.

Nú þegar eru svæði á jörðinni þar sem súrefnisinnihald sjávar er náttúrulega lágt. Þau hafa verið kölluð dauð svæði vegna þess hversu verr líf þrífst þar en annars staðar. Slík svæði eru til dæmis þekkt í Kyrrahafi undan ströndum Kaliforníu og í Atlantshafi vestan Afríku. Hrönn segir að núverandi loftslagsbreytingar hafi stækkað þessi dauðu svæði.

„Ef við horfum hundrað ár og lengra inn í framtíðina eru það í raun og veru öll heimshöfin þar sem við erum að horfa á lækkun súrefnisinnihalds sem gæti farið að hafa áhrif, sérstaklega í ljósi þess að þessar breytingar gerast samhliða miklum öðrum breytingum eins og súrnun sjávar,“ segir hún.

Höfundar greinarinnar segja að eina leiðin til að forðast meiriháttar útdauða lífvera í höfunum sé að draga hratt úr losun gróðurhúsalofttegunda. Engin önnur leið sé fær til þess að draga úr áhrifum loftslagsbreytinga á höfin. Menn losa gróðurhúsalofttegundir fyrst og fremst með bruna á jarðefnaeldsneyti: kolum, olíu og gasi.

„Þessi grein gefur okkar sterkar vísbendingar um það hvert við gætum stefnt ef allt fer á versta veg,“ segir Hrönn.