O oxigénio é crucial para a vida na Terra, mas a capacidade do oceano para o absorver está a diminuir devido ao aquecimento global, afetando os ecossistemas marinhos e as atividades humanas. Pesquisas envolvendo análises químicas e morfológicas de fósseis microscópicos encontrados em sedimentos marinhos mostraram que durante eventos passados de mudanças climáticas, como o PETM, os níveis de oxigênio no oceano tropical aumentaram, o que pode ter mitigado extinções em massa nas camadas superiores do oceano, contrariando as expectativas de oxigênio generalizado. esgotamento. Crédito: Naturlink.com
Aumento dos níveis de oxigênio no oceano tropical durante um evento abrupto de aquecimento global na história geológica
O oxigênio é essencial para manter a vida na Terra. O oceano recebe seu oxigênio das camadas superiores que estão em contato com a atmosfera. No entanto, à medida que a Terra aquece, a capacidade do oceano de reter oxigénio diminui lentamente, provocando impactos significativos nos ecossistemas marinhos e nas atividades humanas que deles dependem. Embora se espere que estas tendências persistam, a distribuição futura de oxigénio no interior do oceano permanece incerta. Isso ocorre porque as correntes oceânicas e a degradação biológica da biomassa têm maior influência do que a difusão atmosférica nessas regiões.
“Os sedimentos marinhos são o livro de história do oceano. Ao estudar intervalos de tempo passados em que as temperaturas aumentaram rapidamente, podemos obter informações preciosas sobre como o oxigénio e a biologia dos oceanos responderam às mudanças climáticas”, disse Simone Moretti, autora principal de um estudo agora publicado na revista de investigação. Ciência.
Usando uma combinação de medições químicas e morfológicas em foraminíferos, fósseis microscópicos preservados em sedimentos marinhos ao longo de milhões de anos, uma equipe de pesquisadores liderada por cientistas do Instituto Max Planck de Química, em colaboração com a Universidade de Princeton, reconstruiu a resposta da oxigenação dos oceanos tropicais durante o PETM.
Isótopos de nitrogênio e tamanho fóssil revelam o conteúdo de oxigênio da água do mar
Os isótopos de nitrogênio preservados em foraminíferos fósseis permitiram aos cientistas rastrear mudanças passadas na desnitrificação da coluna da água. Este processo, no qual o nitrato é convertido em nitrogênio molecular (N2) por bactérias, ocorre apenas nas águas do oceano com maior escassez de oxigênio: as zonas deficientes em oxigênio. “Nossas medições mostraram que, contrariamente à maioria das expectativas, a desnitrificação diminuiu durante o PETM, implicando que as zonas do oceano com deficiência de oxigênio se contraíram durante este intervalo de aquecimento global abrupto”, disse Alfredo Martínez-García, chefe do laboratório do MPIC onde o estudo foi realizado.
Além disso, o tamanho dos fósseis de foraminíferos revelou-se uma peça fundamental do quebra-cabeça. Os modelos que descrevem o metabolismo dos organismos marinhos permitem associar o tamanho do seu corpo à temperatura ambiente e ao teor de oxigénio da água em que vivem. Uma redução no tamanho do corpo é uma adaptação eficaz a um clima mais quente, pois permite aos organismos reduzir o seu metabolismo. em momentos de estresse.
“Notável e inesperadamente, as evidências mostram que os foraminíferos planctônicos do Pacífico tropical central aumentaram durante o aquecimento do PETM, implicando um aumento do oxigênio tropical nas camadas superiores do oceano”, comentou Curtis Deutsch, Professor de Geociências na Universidade de Princeton, que foi coautor deste estudo. Os foraminíferos planctônicos vivem nas camadas superiores do oceano, em contraste com aqueles encontrados no fundo.
O aumento do oxigênio poderia ter mitigado a extinção em massa na parte superior do oceano
A descoberta de que os níveis de oxigénio no oceano tropical aumentaram em vez de diminuir durante o aquecimento do PETM também fornece aos investigadores uma pista para outro enigma, o das mudanças na biodiversidade marinha. O PETM foi o maior evento de extinção entre organismos oceânicos profundos na Era Cenozóica, abrangendo os últimos 66 milhões de anos. Um dos muitos mistérios ligados ao PETM é que, embora este grande evento de extinção tenha ocorrido em maiores profundidades, os organismos que vivem na parte superior do oceano foram menos afetados.
“A oxigenação tropical transitória revelada pelo nosso estudo pode ter contribuído para preservar a habitabilidade apesar do grande estresse térmico”, disse Simone Moretti. “No entanto, durante o PETM, a fauna na superfície do oceano foi, no entanto, fortemente impactada, e foram necessários mais de cem mil anos para que estes ecossistemas recuperassem o seu estado original, uma eternidade nas escalas de tempo da civilização humana.”
