Около 183 миллионов лет назад, во время Тоарского океанического анаэробного события (T-OAE), вулканические извержения на территории современной Южной Африки выбросили в атмосферу и океаны примерно 20 500 гигатонн углекислого газа (CO2) в течение 300-500 тысяч лет. Этот значительный приток CO2 привел к серьёзному истощению кислорода в морской среде, что вызвало массовое вымирание морской фауны.
С начала промышленной революции деятельность человека привела к выбросам CO2, которые составляют 12% от общего объёма CO2, выброшенного за время T-OAE, при этом за менее чем 0,1 процента времени. Профессор геохимии и исследователь Франсуа Тиссо из Калифорнийского технологического института, соавтор нового исследования, опубликованного в журнале “Proceedings of the National Academy of Sciences”, отмечает, что до T-OAE в морских осадках наблюдалось множество окаменелостей, которые затем внезапно исчезают. Исследование описывает масштаб анаэробии океана во время T-OAE.
Научный анализ деоксигенации океана
Исследовательская группа под руководством учёных из Университета Джорджа Мейсона собрала тридцать образцов стратифицированного известняка из региона Меркато Сан Северино в Южной Италии для оценки серьёзности деоксигенации океана во время T-OAE. Команда анализировала образцы на содержание урана и изотопный состав. Изотопы – это вариации элемента с разным количеством нейтронов и, соответственно, различными массами. Относительное количество изотопов урана в океане зависит от уровня анаэробии, что позволяет учёным определять степень анаэробии, измеряя изотопный состав урана.
При большом количестве кислорода в океане уран остаётся в растворённой форме. Однако при снижении уровня кислорода уран начинает выпадать в осадок и накапливаться на дне океана. Благодаря моделированию, разработанному бывшим постдоком Калифорнийского технологического института Майклом Киппом, Тиссо и его коллеги смогли определить процентное содержание кислорода в океане на момент T-OAE.
Влияние анаэробии на морское дно
Исследования показали, что во время T-OAE уровень анаэробии был в 28-38 раз выше, чем в современных океанах. Сегодня только около 0,2 процента морского дна покрыто анаэробными осадками, тогда как 183 миллиона лет назад примерно 6-8 % морского дна было покрыто такими осадками.
Полученные результаты указывают на то, что прошлые события OAE могут предвещать последствия антропогенных выбросов CO2 для морских экосистем. Если не сократить выбросы углерода и продолжить их увеличивать, это приведёт к серьёзным негативным последствиям для экосистемы океанов.