Oksigen sangat penting bagi kehidupan di Bumi, namun kemampuan laut untuk menyerapnya semakin berkurang akibat pemanasan global, yang mempengaruhi ekosistem laut dan aktivitas manusia. Penelitian yang melibatkan analisis kimia dan morfologi fosil mikroskopis yang ditemukan di sedimen laut telah menunjukkan bahwa selama peristiwa perubahan iklim di masa lalu, seperti PETM, kadar oksigen di lautan tropis meningkat, yang mungkin telah mengurangi kepunahan massal di lapisan atas laut, bertentangan dengan perkiraan akan meluasnya oksigen. penipisan. Kredit: SciTechDaily.com
Peningkatan kadar oksigen di lautan tropis selama peristiwa pemanasan global mendadak dalam sejarah geologi
Oksigen sangat penting untuk mempertahankan kehidupan di Bumi. Lautan menerima oksigen dari lapisan atas yang bersentuhan dengan atmosfer. Namun, seiring dengan pemanasan bumi, kemampuan laut untuk menahan oksigen perlahan-lahan berkurang, sehingga menimbulkan dampak signifikan terhadap ekosistem laut dan aktivitas manusia yang bergantung pada ekosistem tersebut. Meskipun tren ini diperkirakan akan terus berlanjut, distribusi oksigen di bagian dalam lautan di masa depan masih belum pasti. Hal ini karena arus laut dan penguraian biologis biomassa memiliki pengaruh yang lebih besar dibandingkan difusi atmosfer di wilayah tersebut.
“Sedimen laut adalah buku sejarah lautan. Dengan mempelajari interval waktu di masa lalu ketika suhu meningkat dengan cepat, kita dapat memperoleh wawasan berharga tentang bagaimana oksigen dan biologi laut merespons perubahan iklim,” kata Simone Moretti yang merupakan penulis utama penelitian yang kini diterbitkan dalam jurnal penelitian. Sains.
Dengan menggunakan kombinasi pengukuran kimia dan morfologi pada foraminifera, fosil mikroskopis yang terawetkan dalam sedimen laut selama jutaan tahun, tim peneliti yang dipimpin oleh para ilmuwan di Institut Kimia Max Planck bekerja sama dengan Universitas Princeton telah merekonstruksi respons oksigenasi laut tropis selama proses tersebut. PETM tersebut.
Isotop nitrogen dan ukuran fosil mengungkapkan kandungan oksigen dalam air laut
Isotop nitrogen yang tersimpan dalam fosil foraminifera memungkinkan para ilmuwan melacak perubahan masa lalu dalam kolom denitrifikasi di dalam air. Proses ini, di mana nitrat diubah menjadi molekul nitrogen (N2) oleh bakteri, hanya terjadi di perairan laut yang paling kekurangan oksigen: zona kekurangan oksigen. “Pengukuran kami menunjukkan bahwa, bertentangan dengan sebagian besar perkiraan, denitrifikasi menurun selama PETM, yang menyiratkan bahwa zona kekurangan oksigen di lautan menyusut selama periode pemanasan global yang tiba-tiba ini,” kata Alfredo Martínez-García, kepala laboratorium di MPIC di mana penelitian itu dilakukan.
Selain itu, ukuran fosil foraminifera terbukti menjadi bagian mendasar dari teka-teki ini. Model yang menggambarkan metabolisme organisme laut memungkinkan untuk menghubungkan ukuran tubuh mereka dengan suhu lingkungan dan kandungan oksigen di air tempat mereka hidup. Pengurangan ukuran tubuh merupakan adaptasi yang efektif terhadap iklim yang memanas, karena memungkinkan organisme untuk mengurangi metabolisme mereka. pada saat stres.
“Yang luar biasa, dan tidak terduga, bukti menunjukkan bahwa foraminifera planktonik dari Pasifik tropis tengah menjadi lebih besar selama pemanasan PETM, yang menyiratkan peningkatan oksigen tropis di lapisan atas lautan,” komentar Curtis Deutsch, Profesor Geosains di Universitas Princeton. yang ikut menulis penelitian ini. Foraminifera planktonik hidup di lapisan atas lautan, berbeda dengan yang ditemukan di dasar laut.
Peningkatan oksigen bisa mengurangi kepunahan massal di perairan atas laut
Temuan bahwa kadar oksigen di lautan tropis meningkat dibandingkan menurun selama pemanasan PETM juga memberi para peneliti petunjuk mengenai teka-teki lain, yaitu perubahan keanekaragaman hayati laut. PETM adalah peristiwa kepunahan terbesar di antara organisme laut dalam pada Era Kenozoikum, yang berlangsung selama 66 juta tahun terakhir. Salah satu dari banyak misteri yang terkait dengan PETM adalah meskipun peristiwa kepunahan besar ini terjadi di kedalaman yang lebih dalam, organisme yang hidup di bagian paling atas lautan tidak terlalu terpengaruh.
“Oksigenasi tropis sementara yang diungkapkan oleh penelitian kami mungkin berkontribusi dalam menjaga kelayakan huni meskipun terjadi tekanan suhu yang besar,” kata Simone Moretti. “Namun, selama PETM, fauna di permukaan laut tetap terkena dampak besar, dan dibutuhkan lebih dari seratus ribu tahun bagi ekosistem ini untuk pulih ke keadaan semula, sebuah masa yang sangat lama dalam rentang waktu peradaban manusia.”
Referensi: “Peningkatan oksigen di lautan bagian atas tropis selama Maksimum Termal Paleosen-Eosen” oleh Simone Moretti, Alexandra Auderset, Curtis Deutsch, Ronja Schmitz, Lukas Gerber, Ellen Thomas, Valeria Luciani, Maria Rose Petrizzo, Ralf Schiebel, Aradhna Tripati, Philip Sexton, Richard Norris, Roberta D’Onofrio, James Zachos, Daniel M. Sigman, Gerald H. Haug dan Alfredo Martínez-García, 15 Februari 2024, Sains.
DOI: 10.1126/science.adh4893
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
