Lautan terlalu asid untuk kehidupan marin seperti kerang gergasi ini mungkin akan menyebabkan kematian besar. Imej: ByNOAA pada Unsplash
Kitaran karbon yang stabil bermakna hidup berterusan. Terlalu banyak karbon boleh menghapuskan banyak spesies. Dan lautan asid boleh memegang kunci.
Pembiakan makhluk hidup yang meluas secara besar-besaran boleh jadi tidak dapat dielakkan jika aktiviti manusia terus membawa kepada lebih banyak lautan asid, satu kajian baru mencadangkan.
Kepupusan massal bukanlah misteri yang kekal. Sebaliknya, ia mungkin sifat intrinsik kitaran karbon. Sekali lagi tahap karbon dioksida terlarut di lautan mencapai ambang tertentu, hidup mengalami perubahan dramatik dan bencana.
Sekiranya seorang ahli matematik AS betul - dan hujahnya didasarkan pada penalaran statistik dan bukti dalam sedimen marin - maka sekali laut menjadi terlalu berasid untuk organisma laut terbentuk cangkang karbonat, lumpuh kepupusan bermula.
Dan, dia memberi amaran, "jangka pendek yang luar biasa tetapi geologi ringkas" peningkatan karbon dioksida buatan manusia di lautan dapat dipadankan dengan kepunahan lambat tetapi menghancurkan pada masa lalu.
Ringkasnya, pembakaran bahan bakar fosil manusia, digabungkan dengan pemusnahan hutan, boleh membina kepupusan pada skala yang begitu besar sehingga mereka dapat dilihat dalam rekod fosil beratus-ratus juta tahun dari sekarang.
Selepas titik tertentu, kitaran karbon akan mengambil alih dan menentukan hala tuju hidup. Ia berlaku berkali-kali sebelum kemunculan spesies manusia, dan ia boleh berlaku lagi, menurut satu kajian baru di Prosiding National Academy of Sciences.
"Ia adalah maklum balas positif. Lebih banyak karbon dioksida membawa kepada lebih banyak karbon dioksida. Adalah cukup maklum balas untuk menjadikan sistem tidak stabil? "
"Apabila kita berada di ambang, bagaimana kita sampai di sana mungkin tidak penting," katanya Daniel Rothman dari Institut Teknologi Massachusetts. "Sebaik sahaja anda mengatasinya, anda berurusan dengan bagaimana bumi berfungsi, dan ia berjalan sendiri."
Profesor Rothman mengembangkan hipotesisnya dalam 2017, dalam jurnal Kemajuan sains, selepas dia menganalisis perubahan 31 dalam sedutan sedimen karbonat yang dibentangkan selama 542 juta tahun yang lalu, dan menghubungkan lima kepupusan besar bukan hanya dengan tahap karbon dioksida tetapi dengan kadar di mana peningkatan ini.
Dia mungkin buat satu suara dalam menghubungkan empat daripada lima kepupusan utama dengan tahap pengasaman lautan kritikal sebagai akibat dari ambang batas karbon dioksida. Tetapi saintis iklim dan paleontologi telah melihat kemungkinan hubungan antara karbon dan kepupusan selama beberapa dekad.
Mereka juga ada berulang kali memberi amaran bahawa manusia adalah kira-kira untuk menangkis kepupusan jisim keenam, terutamanya atas dasar bahawa kita memusnahkan habitat semula jadi dan menghapuskan keadaan di mana berjuta-juta spesies - banyak dari mereka yang masih belum dikenal pasti - pernah dapat berkembang.
Faktor karbon
Tetapi perubahan iklim yang dipacu oleh peningkatan tahap karbon dioksida di atmosfera - yang diperkayakan oleh pembakaran bahan bakar fosil yang semakin meningkat - juga menjadi faktor.
Apa sahaja risiko kepada spesies atau ekosistem, ahli biologi dan pemuliharaan telah memberi amaran Bahawa perubahan iklim yang dipacu oleh pemanasan global hanya boleh membuat keadaan lebih teruk.
Dan penyelidik yang lebih berhati-hati melihat bukti kepupusan bencana yang lebih awal, perubahan iklim yang lebih lama telah menunjukkan dirinya. Apa yang menyebabkan yang paling dramatik dan tidak jelas ini - yang "besar mati" pada penutup Permian - masih diperdebatkan dengan hangat, tetapi keadaan atmosfera dalam satu bentuk atau yang lain telah berulang kali digunakan dan penyelidik mempunyai pelajaran berulang kali untuk hari ini.
Tetapi hujah-hujah setakat ini telah diselesaikan sama ada kepupusan sedemikian adalah akibat dari episod pelepasan gunung berapi yang lambat tetapi tidak dapat dielakkan atau pergeseran geologi yang lain.
Lupakan pencetus
Titik Profesor Rothman adalah bahawa pencetus itu sendiri mungkin tidak menjadi hal penting: apa yang memutuskan nasib hidup di Bumi adalah tahap karbon di lautan dan kadar di mana ia meningkat.
Sebaik sahaja tahap pengasidan di lautan bahagian atas mencapai ambang kritikal tertentu, kehidupan berada dalam untuk gangguan besar. Jika makhluk laut tidak boleh membentuk cangkang, mereka berisiko. Tetapi lebih berbahaya, kerang tenggelam ke dasar laut, dengan berkesan menghilangkan karbon dari peredaran.
Sekiranya terdapat organisma yang lebih rendah, maka kurang karbon dioksida dikeluarkan dari atmosfera dan lautan menjadi lebih berasid. Satu kitaran ganas telah bermula.
"Ia adalah maklum balas positif," kata Profesor Rothman. "Lebih banyak karbon dioksida membawa kepada lebih banyak karbon dioksida. Persoalan, dari sudut pandang matematik, adalah cukup maklum balas untuk menjadikan sistem tidak stabil? "
Baki dipulihkan
Dalam model matematiknya, apabila tahap karbon mencapai ambang kritikal, lekukan maklum balas positif menguatkan kesannya. Asidifikasi laut yang teruk ditetapkan dalam.
Kesannya tidak kekal. Selepas puluhan ribu tahun, kitaran karbon tidak kembali ke keseimbangan dan kehidupan dapat berkembang dan menyesuaikan diri lagi.
Karbon kini memasuki lautan pada kadar yang tidak pernah berlaku sebelum ini, berbanding apa - dalam terma geologi - adalah masa lampau yang sangat singkat. Sekiranya pelepasan gas rumah hijau yang dicetuskan oleh manusia menyeberangi ambang kritikal, akibatnya boleh menjadi teruk seperti mana pun kepupusan besar-besaran sebelumnya.
"Sukar untuk mengetahui bagaimana keadaan akan berakhir, memandangkan apa yang berlaku hari ini," katanya. "Tetapi kita mungkin hampir dengan ambang kritikal. Sebarang kenaikan akan mencapai maksimum selepas kira-kira 10,000 tahun. Mudah-mudahan, itu akan memberi kita masa untuk mencari penyelesaian. " - Rangkaian Berita Iklim
Mengenai Penulis
Tim Radford adalah wartawan bebas. Dia bekerja untuk Guardian untuk 32 tahun, menjadi (antara lain) huruf editor, seni editor, editor sastera dan editor sains. Beliau memenangi Persatuan British Science Writers anugerah untuk penulis sains tahun ini empat kali. Beliau berkhidmat di jawatankuasa UK untuk Dekad Antarabangsa untuk Pengurangan Bencana Alam. Beliau telah memberi ceramah mengenai sains dan media di berpuluh-puluh bandaraya British dan asing.
Buku oleh Penulis ini:
Sains yang Berubah Dunia: Cerita yang tidak ternilai revolusi 1960 yang lain
oleh Tim Radford.
Klik di sini untuk maklumat lanjut dan / atau untuk memerintahkan buku ini di Amazon. (Buku Kindle)
Artikel ini Bermula di Rangkaian Berita Iklim
books_impacks
