Ozeane, die für Meereslebewesen wie diese Riesenmuscheln zu sauer sind, können ein gewaltiges Absterben vermuten lassen. Bild: ByNOAA an Unsplash
Ein stabiler Kohlenstoffkreislauf bedeutet, dass das Leben weitergeht. Zu viel Kohlenstoff könnte viele Arten auslöschen. Und saure Ozeane könnten den Schlüssel halten.
Katastrophal weitverbreitete Todesfälle vieler Lebewesen könnten unvermeidlich sein, wenn menschliche Aktivitäten weiterhin zu mehr sauren Ozeanen führen, so eine neue Studie.
Massensterben kann kein dauerhaftes Rätsel sein. Stattdessen kann es eine intrinsische Eigenschaft des Kohlenstoffkreislaufs sein. Einmal Gehalt an gelöstem Kohlendioxid in den Ozeanen Erreichen Sie eine bestimmte Schwelle, erfährt das Leben dramatische und katastrophale Veränderungen.
Wenn ein US-amerikanischer Mathematiker Recht hat - und sein Argument auf statistischen Überlegungen und den Beweisen in den marinen Sedimenten beruht - dann Sobald die Meere zu sauer werden für marine Organismen zu bilden Carbonatschalenbeginnt eine Kaskade des Aussterbens.
Und, warnt er, die "ungewöhnlich starke, aber geologisch kurze Dauer" des vom Menschen verursachten Kohlendioxidanstiegs in den Ozeanen kann mit langsamen, aber verheerenden Aussterben in der Vergangenheit einhergehen.
Kurz gesagt, die Verbrennung fossiler Brennstoffe durch den Menschen in Verbindung mit der Zerstörung der Wälder könnte in einem Ausmaß aussterben, das so gewaltig ist, dass sie in Hunderten von Millionen Jahren im Fossilienbestand sichtbar sein wird.
Ab einem bestimmten Punkt wird der Kohlenstoffkreislauf die Richtung des Lebens bestimmen. Es geschah viele Male lange vor dem Aufkommen der menschlichen Spezies, und es könnte erneut passieren, so eine neue Studie in der Proceedings of the National Academy of Sciences.
„Es ist ein positives Feedback. Mehr Kohlendioxid führt zu mehr Kohlendioxid. Reicht eine solche Rückmeldung aus, um das System instabil zu machen? “
"Sobald wir die Schwelle überschritten haben, spielt es möglicherweise keine Rolle, wie wir dorthin kamen", sagte er Daniel Rothman vom Massachusetts Institute of Technology. "Sobald du darüber hinweg bist, beschäftigst du dich damit, wie die Erde funktioniert, und es geht von selbst los."
Professor Rothman entwickelte seine Hypothese in der Zeitschrift 2017 Wissenschaft FortschritteNachdem er die 31-Veränderungen in der Zusammensetzung der in den letzten 542-Millionenjahren abgelagerten Karbonatsedimente analysiert hatte, verband er fünf große Aussterben nicht nur mit dem Kohlendioxidgehalt, sondern auch mit der Geschwindigkeit, mit der dieser anstieg.
Er könnte im Moment eine einsame Stimme sein, wenn es darum geht, vier der fünf Hauptaussterben mit einem kritischen Grad der Versauerung der Ozeane infolge einer Kohlendioxidschwelle in Verbindung zu bringen. Klimawissenschaftler und Paläontologen suchen jedoch seit Jahrzehnten nach möglichen Zusammenhängen zwischen Kohlenstoff und Aussterben.
Sie haben auch wiederholt gewarnt dass Menschen sind kurz vor einer sechsten Massensterbungvor allem auf der grundlage, dass wir den natürlichen lebensraum zerstören und die bedingungen aufheben, unter denen millionen von arten - von denen viele noch nicht identifiziert wurden - einst gedeihen konnten.
Der Kohlenstofffaktor
Aber auch der Klimawandel, der durch immer höhere Kohlendioxidgehalte in der Atmosphäre verursacht wird - angetrieben durch immer stärkere Verbrennung fossiler Brennstoffe - ist ein Faktor.
Welches Risiko auch immer für Arten oder Ökosysteme besteht, Biologen und Naturschützer haben gewarnt zur Verbesserung der Gesundheitsgerechtigkeit Klimawandel durch globale Erwärmung kann nur mach die Sache noch schlimmer.
Und je sorgfältiger Forscher Beweise für frühere katastrophale Ausrottungen untersucht haben, desto mehr hat sich der vergangene Klimawandel gezeigt. Was verursachte die dramatischste und eindeutigste von diesen - das „große Sterben“ am Ende des Perms - wird immer noch heiß diskutiert, aber atmosphärische Bedingungen in der einen oder anderen Form wurden wiederholt aufgerufen und Forscher haben wiederholt gezogene Lektionen für heute.
Bisher haben sich die Argumente jedoch dahingehend niedergeschlagen, ob ein solches Aussterben eine Folge langsamer, aber unaufhaltsamer Episoden vulkanischer Entladung oder einer anderen geologischen Verschiebung ist.
Vergiss den Abzug
Professor Rothmans Argument ist, dass der Auslöser selbst möglicherweise nicht das Wichtigste ist: Was das Schicksal des Lebens auf der Erde bestimmt, ist der Kohlenstoffgehalt in den Ozeanen und die Geschwindigkeit, mit der er zunimmt.
Sobald der Versauerungsgrad im oberen Ozean eine bestimmte kritische Schwelle erreicht, droht eine größere Störung des Lebens. Wenn Meerestiere keine Muscheln bilden können, sind sie gefährdet. Noch gefährlicher ist jedoch, dass die Muscheln auf den Meeresboden sinken und so Kohlenstoff effektiv aus dem Verkehr ziehen.
Wenn es weniger verkalkende Organismen gibt, wird weniger Kohlendioxid aus der Atmosphäre entfernt und die Ozeane werden noch saurer. Ein Teufelskreis hat begonnen.
"Es ist ein positives Feedback", sagte Professor Rothman. „Mehr Kohlendioxid führt zu mehr Kohlendioxid. Aus mathematischer Sicht stellt sich die Frage, ob ein solches Feedback ausreicht, um das System instabil zu machen. “
Gleichgewicht wiederhergestellt
In seinem mathematischen Modell verstärkte eine Kaskade positiver Rückkopplungen den Effekt, sobald der Kohlenstoffgehalt eine kritische Schwelle erreichte. Starke Ozeanversauerung setzt ein.
Der Effekt war nicht dauerhaft. Nach zehntausenden von Jahren kehrte der Kohlenstoffkreislauf ins Gleichgewicht zurück und das Leben konnte sich weiterentwickeln und wieder anpassen.
Kohlenstoff dringt jetzt in beispielloser Geschwindigkeit in die Ozeane ein, und das in geologischer Hinsicht in einer sehr kurzen Zeitspanne. Wenn vom Menschen ausgelöste Treibhausgasemissionen eine kritische Schwelle überschreiten, können die Folgen so gravierend sein wie bei jedem früheren Massensterben.
"Es ist schwierig zu wissen, wie es ausgehen wird, wenn man bedenkt, was heute passiert", sagte er. „Aber wir stehen wahrscheinlich kurz vor einer kritischen Schwelle. Jede Spitze würde nach etwa 10,000 Jahren ihr Maximum erreichen. Hoffentlich haben wir dann Zeit, eine Lösung zu finden. “ - Climate News Netzwerk
Über den Autor
Tim Radford ist freier Journalist. Er arbeitete für The Guardian 32 Jahre, immer (unter anderem) Briefe Editor, Kulturredakteur, Literaturredakteur und Wissenschaftsredakteur. Er gewann die Association of British Science Writers Auszeichnung für Wissenschaftsjournalist des Jahres vier Mal. Er diente im britischen Komitee für die Internationale Dekade zur Reduzierung von Naturkatastrophen. Er hat in Dutzenden von britischen und ausländischen Städten Vorträge über Wissenschaft und Medien gehalten.
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Dieser Artikel erschien ursprünglich im Climate News Network
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