Oceanen die te zuur zijn voor het leven in zee, zoals deze gigantische mosselen, kunnen enorme die-offs voorstellen. Afbeelding: ByNOAA aan Unsplash
Een stabiele koolstofcyclus betekent dat het leven doorgaat. Te veel koolstof kan veel soorten wegvagen. En zure oceanen zouden de sleutel kunnen zijn.
Catastrofaal wijdverbreide afstervingen van veel wezens kunnen onvermijdelijk zijn als menselijke activiteiten blijven leiden tot meer zure oceanen, suggereert een nieuwe studie.
Massa-uitsterving is misschien geen blijvend mysterie. In plaats daarvan kan het een intrinsieke eigenschap van de koolstofcyclus zijn. Een keer niveaus van opgeloste koolstofdioxide in de oceanen een bepaalde drempel bereikt, het leven ondergaat dramatische en catastrofale verandering.
Als een Amerikaanse wiskundige gelijk heeft - en zijn argument is gebaseerd op statistische redenering en het bewijsmateriaal in de mariene sedimenten - dan zodra de zeeën te zuur worden voor mariene organismen om te vormen carbonaatschalen, begint een cascade van uitsterven.
En hij waarschuwt dat de "ongewoon sterke maar geologisch korte duur" van door de mens veroorzaakte toename van koolstofdioxide in de oceanen kan worden gecombineerd met langzame maar verwoestende uitstervingen in het verleden.
Kortom, de menselijke verbranding van fossiele brandstoffen, in combinatie met de vernietiging van de bossen, zou kunnen leiden tot uitsterven op een schaal die zo kolossaal is dat ze over honderden miljoenen jaren vanaf nu zichtbaar zijn in het fossielenbestand.
Na een bepaald punt zal de koolstofcyclus het overnemen en de richting van het leven bepalen. Het gebeurde vele malen lang voordat de menselijke soort opkwam, en het zou opnieuw kunnen gebeuren, volgens een nieuwe studie in de Proceedings van de National Academy of Sciences.
“Het is een positieve feedback. Meer koolstofdioxide leidt tot meer koolstofdioxide. Is zo'n feedback voldoende om het systeem onstabiel te maken? '
"Als we eenmaal over de drempel zijn, maakt het misschien niet uit", zei het Daniel Rothman van het Massachusetts Institute of Technology. "Als je er eenmaal overheen bent, heb je te maken met hoe de aarde werkt en gaat het op zijn eigen rit."
Professor Rothman ontwikkelde zijn hypothese in 2017, in het tijdschrift Wetenschap Advances, nadat hij 31-veranderingen in de samenstelling van carbonaatsedimenten die de afgelopen 542 miljoen jaar waren vastgelegd, analyseerde, en vijf grote uitstervingen niet alleen in verband bracht met het kooldioxidegehalte, maar ook met de snelheid waarmee deze toenamen.
Hij kan op dit moment een eenzame stem zijn in het verbinden van vier van de vijf grote uitstervingen met kritische niveaus van verzuring in de oceaan als gevolg van een kooldioxidedrempel. Maar klimaatwetenschappers en paleontologen kijken al tientallen jaren naar mogelijke verbanden tussen koolstof en uitsterven.
Ze hebben ook herhaaldelijk gewaarschuwd dat mensen zijn op het punt een zesde massa-uitsterving neer te slaan, voornamelijk op basis van het feit dat we de natuurlijke habitat vernietigen en de omstandigheden uitwissen waarin miljoenen soorten - waarvan velen nog steeds niet zijn geïdentificeerd - ooit konden floreren.
De koolstoffactor
Maar klimaatverandering als gevolg van steeds toenemende koolstofdioxide-niveaus in de atmosfeer - die op hun beurt worden aangedreven door steeds toenemende verbranding van fossiele brandstoffen - is ook een factor geweest.
Ongeacht het risico voor soorten of ecosystemen, biologen en natuurbeschermers hebben gewaarschuwd dat klimaatverandering aangedreven door opwarming van de aarde kan alleen dingen erger maken.
En hoe zorgvuldiger onderzoekers naar bewijsmateriaal van eerdere catastrofale uitstervingen hebben gekeken, hoe meer voorbijgaande klimaatverandering zich heeft geopenbaard. Wat veroorzaakte de meest dramatische en ondubbelzinnige hiervan - de 'grote stervenden' aan het einde van het Perm - wordt nog steeds fel besproken, maar atmosferische omstandigheden in een of andere vorm zijn herhaaldelijk ingeroepen en onderzoekers hebben herhaaldelijk getrokken lessen voor vandaag.
Maar tot nu toe hebben argumenten beslist of dergelijke uitsterven een gevolg zijn van langzame maar onverbiddelijke afleveringen van vulkanische ontlading of een andere geologische verschuiving.
Vergeet de trigger
Het punt van professor Rothman is dat de trigger zelf misschien niet het belangrijkste is: wat het lot van het leven op aarde bepaalt, is het niveau van koolstof in de oceanen en de snelheid waarmee het toeneemt.
Zodra de verzuringsniveaus in de bovenste oceaan een bepaalde kritische drempel bereiken, staat het leven voor grote verstoring. Als zeedieren geen granaten kunnen vormen, lopen ze gevaar. Maar nog gevaarlijker: schelpen zakken naar de oceaanbodem en verwijderen effectief koolstof uit de circulatie.
Als er minder verkalkende organismen zijn, wordt minder koolstofdioxide uit de atmosfeer verwijderd en worden oceanen nog zuurder. Een vicieuze cirkel is begonnen.
"Het is een positieve feedback," zei professor Rothman. “Meer koolstofdioxide leidt tot meer koolstofdioxide. De vraag is, vanuit wiskundig oogpunt, of zo'n feedback voldoende is om het systeem onstabiel te maken? '
Saldo hersteld
In zijn wiskundige model versterkte een cascade van positieve feedbacks het effect zodra het koolstofniveau een kritieke drempel bereikte. Ernstige verzuring van de oceaan begint.
Het effect was niet permanent. Na tienduizenden jaren gleed de koolstofcyclus terug naar evenwicht en kon het leven evolueren en zich opnieuw aanpassen.
Koolstof komt nu de oceanen binnen met een ongekende snelheid, over wat - in geologische termen - een zeer korte tijdspanne is. Als door mensen veroorzaakte broeikasgasemissies een kritieke drempel overschrijden, kunnen de gevolgen even ernstig zijn als bij eerdere massa-uitstervingen.
"Het is moeilijk om te weten hoe dingen zullen eindigen, gezien wat er vandaag gebeurt", zei hij. “Maar we staan waarschijnlijk dicht bij een kritieke drempel. Elke piek zou na ongeveer 10,000 jaar zijn maximum bereiken. Hopelijk zou dat ons tijd geven om een oplossing te vinden. ” - Climate News Network
Over de auteur
Tim Radford is een freelance journalist. Hij werkte voor The Guardian voor 32 jaar, worden (onder andere) letters redacteur, arts redacteur, literair redacteur en wetenschap editor. Hij won de Vereniging van Britse wetenschappelijke schrijvers prijs voor wetenschapsschrijver van het jaar vier keer. Hij diende in de Britse commissie voor de Internationaal decennium voor beperking van natuurrampen. Hij heeft lezingen gegeven over wetenschap en de media in tientallen Britse en buitenlandse steden.
Boek van deze auteur:
Wetenschap die de wereld veranderde: het onvertelde verhaal van de andere revolutie van 1960
door Tim Radford.
Klik hier voor meer info en / of om dit boek op Amazon te bestellen. (Kindle boek)
Dit artikel verscheen oorspronkelijk op het Climate News Network
books_impacks
