Ridgwell是一項(xiàng)關(guān)于影響海洋氧氣的力量的新研究的論文共同作者。

當(dāng)海洋表面的水接近北極或南極時(shí)，它會(huì)變得更冷，密度會(huì)更大，然后下沉。當(dāng)水下沉?xí)r，它將從地球大氣層中拉出的氧氣運(yùn)送到洋底。

最終，回流將沉沒(méi)的有機(jī)物釋放的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)帶回到海洋表面，在那里為浮游生物的生長(zhǎng)提供動(dòng)力。今天海洋的魚類和其他動(dòng)物的多樣性相當(dāng)豐富，它們都是由不間斷的氧氣供應(yīng)到較低的深度和在表面產(chǎn)生的有機(jī)物質(zhì)支持。

(相關(guān)資料圖)

新研究發(fā)現(xiàn)，這種氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)可能會(huì)突然結(jié)束。科學(xué)家們通過(guò)使用復(fù)雜的計(jì)算機(jī)模型調(diào)查了大陸板塊的位置是否會(huì)影響海洋中氧氣的流動(dòng)。結(jié)果他們驚訝地發(fā)現(xiàn)--確實(shí)如此。

由加州大學(xué)河濱分校的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的這一發(fā)現(xiàn)已于當(dāng)?shù)貢r(shí)間8月17日發(fā)表在《自然》上。

“許多百萬(wàn)年前，在海洋中的動(dòng)物生命開(kāi)始后不久，整個(gè)全球海洋循環(huán)似乎會(huì)定期關(guān)關(guān)閉，”Ridgwell說(shuō)道，“我們沒(méi)有想到會(huì)發(fā)現(xiàn)大陸的運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致地表水和氧氣停止下沉并可能極大地影響地球上生命的進(jìn)化方式?！?/p>

到目前為止，用于研究過(guò)去5.4億年來(lái)海洋氧氣演變的模型相對(duì)簡(jiǎn)單并且沒(méi)有考慮到海洋循環(huán)。在這些模型中，海洋缺氧--海洋氧氣消失的時(shí)候--意味著大氣中氧氣濃度的下降。

該研究的論文第一作者、前UCR古氣候建模師Alexandre Pohl指出：“科學(xué)家們以前認(rèn)為，海洋中氧氣水平的變化主要反映了大氣中的類似波動(dòng)?！?/p>

據(jù)了解，這項(xiàng)研究首次使用了一個(gè)海洋被以三維方式表示并將洋流考慮在內(nèi)的模型。根據(jù)研究結(jié)果，全球水循環(huán)的崩潰導(dǎo)致上層和下層深度的氧氣水平出現(xiàn)明顯的分離。

這種分離意味著整個(gè)海底，除了靠近海岸的淺水區(qū)，在數(shù)千萬(wàn)年內(nèi)完全失去了氧氣，直到大約4.4億年前的志留紀(jì)開(kāi)始。

Ridgwell說(shuō)道：“循環(huán)崩潰對(duì)于任何不能游近表面和大氣中仍存在的生命之氧的東西來(lái)說(shuō)都是一個(gè)死刑判決。深海生物包括長(zhǎng)相怪異的魚類、巨型蠕蟲(chóng)和甲殼類動(dòng)物、烏賊、海綿等等?！?/p>

據(jù)悉，這篇論文沒(méi)有涉及地球是否或何時(shí)可能會(huì)在未來(lái)出現(xiàn)類似的事件。事實(shí)上，很難確定何時(shí)可能發(fā)生崩潰也很難確定是什么引發(fā)了崩潰。不過(guò)現(xiàn)有的氣候模型已經(jīng)證實(shí)，全球變暖的加劇將削弱海洋環(huán)流，一些模型甚至還預(yù)測(cè)，始于北大西洋的環(huán)流分支最終會(huì)崩潰。

“我們需要一個(gè)更高分辨率的氣候模型來(lái)預(yù)測(cè)大規(guī)模滅絕事件。話雖如此，我們今天確實(shí)已經(jīng)對(duì)北大西洋的水循環(huán)感到擔(dān)憂，而且有證據(jù)表明，水的流向深度正在下降，”Ridgwell說(shuō)道。

Ridgwell表示，理論上，一個(gè)異常溫暖的夏天或一個(gè)懸崖的侵蝕可能會(huì)引發(fā)一連串的過(guò)程進(jìn)而顛覆今天的生命?！澳銜?huì)認(rèn)為海洋的表面，也就是你可能沖浪或航行的那部分，是所有行動(dòng)的地方。但在下面，海洋也正在不知疲倦地工作，為黑暗深處的動(dòng)物提供重要的氧氣。海洋讓生命蓬勃發(fā)展，但它也可以再次帶走這種生命。隨著大陸板塊的不斷移動(dòng)，沒(méi)有什么可以排除這種可能性。”