Masovno izumiranje u oceanima izbjeći će se “obuzdavanjem” fosilnih goriva

Ako se ne uspore, klimatske promjene tijekom sljedećih nekoliko stoljeća mogle bi dovesti do takvih morskih gubitaka u razmjerima još neviđenim u 252 milijuna godina.

Prije otprilike 252 milijuna godina, planetom je dominirao jedan superkontinent. Oceanom oko njega prolazile su koštane ribe prekrivene oklopnim pločama i morski škorpioni veličine današnjih ljudi. Segmentirani člankonošci kao što su trilobiti vladali su dubinama, zajedno sa svim vrstama brahiopoda, koji su izgledali kao školjke, ali to nisu bili, i amonoidi, koji su nalikovali na nautiluse s ljuskom, ali su više bili nalik lignjama i hobotnicama.

Danas su ta stvorenja poznata iz fosilnih zapisa. Navodi se da je 90 posto cjelokupnog života u moru izbrisano najvećim izumiranjem u povijesti Zemlje. Znanstvenici danas sumnjaju da je to uzrokovano velikim ispuštanjem ugljičnog dioksida, vjerojatno zbog vulkanske aktivnosti u regiji zvanoj Sibirske zamke. Najčešći uzrok smrti, vjerojatno je bio fiziološki stres zbog zagrijavanja mora i gubitka kisika, nusproizvoda klimatskih promjena uzrokovanih stakleničkim plinovima.

U članku objavljenom jučer u časopisu Science, dvojica znanstvenika javljaju da, ako naše emisije stakleničkih plinova nastave nekontrolirano zagrijavati vodu i uzrokovati gubitak kisika u moru, sami po sebi mogu dovesti do masovnog izumiranja koje se može mjeriti s pet najgorih katastrofa na planetu. Oni sugeriraju da bi to moglo biti dovoljno značajno da izbriše velik dio diverzifikacije vrsta koja se dogodila od izumiranja koje je ubilo dinosaure prije 65 milijuna godina.

Ali, tvrde znanstvenici, možemo promijeniti ovu putanju. Brzo smanjenje emisija moglo bi smanjiti rizik od izumiranja za čak 70 posto. Kombiniranje smanjenja stakleničkih plinova sa ​​zajedničkim naporima za zaustavljanje onečišćenja oceana, prekomjernog izlova, uništavanja staništa i drugih morskih stresova dalo bi životu u oceanu još bolje šanse za dugoročni opstanak.

– Ako brzo promijenimo i smanjimo emisije, još uvijek bismo mogli izgubiti oko 5 posto morskih vrsta – kaže koautor Curtis Deutsch, klimatski znanstvenik sa Sveučilišta Princeton. – Na 2 stupnja Celzija zagrijavanja, mogli bismo svjedočiti gubitku od 10 posto. Doći će do promjene u cjelokupnoj zajednici vrsta. Ali to su relativno male brojke. Izbjegli bismo ipak masovno izumiranje – dodaje.

Denise Breitburg, stručnjakinja za kisik u oceanima u Smithsonianovom Centru za istraživanje okoliša, koja nije sudjelovala u studiji, naziva ova otkrića “oštra, ali važna”. Dodala je da ovo istraživanje ipak nudi nadu da “možemo sačuvati veliki dio života oceana”.

Voda s malo kisika

Bit novog istraživanja Deutscha i glavnog autora Justina Penna, istraživača suradnika na Princetonu, nije samo otkriti kako temperature zagrijavanja utječu na kisik u morima – već i kako morski život koristi upravo taj kisik.

U posljednjih 15-ak godina, istraživanja su pokazala da se prirodne zone s niskim sadržajem kisika u oceanu brzo šire, ali neravnomjerno, gurajući veći dio morskog života u sve uži pojas vode bogate kisikom blizu površine. Ove deoksigenirane regije, od Bengalskog zaljeva do dijela Atlantika od zapadne Afrike do velikih regija istočnog Pacifika, narasle su za gotovo 1,7 milijuna četvornih milja od 1960-ih i guraju se prema gore za čak tri stope godišnje. U blizini južne Kalifornije, 650 stopa ispod površine, kisik je na nekim mjestima pao za gotovo trećinu u posljednjih četvrt stoljeća. Površine mora potpuno bez kisika povećale su se četiri puta od sredine prošlog stoljeća!

Pogledajte video o fascinantnim činjenicama o zagrijavanju oceana:

Za razliku od obalnih mrtvih zona, poput one koja se redovito pojavljuje u Meksičkom zaljevu, ove zone s niskim sadržajem kisika nisu rezultat onečišćenja hranjivim tvarima koje istječe s kopna. Potaknuti su porastom temperature. Kako se površinske vode zagrijavaju, apsorbiraju manje otopljenog kisika iz zraka iznad. Budući da je topla voda lakša od hladne vode ispod, to smanjuje miješanje oceana, što znači da u dubinu izlazi manje kisika.

Taj razvoj već narušava morski život, smanjujući stanište za neke vrste i koncentrirajući plijen za druge. Neke životinje skraćuju znatno svoje zarone u potrazi za hranom. Zajedno s morskim psima, tunama, pacifičkim bakalarom, haringom i skušom, umjesto zarona, provode više vremena skupljeni blizu površine, što olakšava ribolovnim flotama – ili pticama i morskim kornjačama – da ih ulove.

Neki rakovi i lignje teško mogu vidjeti u uvjetima niskog kisika. Mnogi sićušni zooplanktoni, koji su hrana za veća stvorenja u moru, već žive na samim granicama svog praga kisika i vjerojatno neće preživjeti više smanjenja bez preseljenja na nova mjesta. Nizak kisik smanjuje reprodukciju kod nekih riba i povećava bolesti kod drugih.

Najznačajnija promjena uključuje disanje. Što je toplije, stvorenjima je potrebno više kisika za održavanje svojih energetskih potreba. Ali to se događa jer se opskrba kisikom u oceanu smanjuje.

– Kako globalno zagrijavanje nastavlja napredovati, mijenjamo osnovno metaboličko stanje najvećeg ekosustava na Zemlji – kaže Matthew Long, oceanski znanstvenik iz Nacionalnog centra za istraživanje atmosfere

Scenarij uništavanja više vrsta nego ikad prije, neće biti ravnomjerno raspoređen

Penn i Deutsch prikupili su naime, metaboličke podatke za desetke i desetke vrsta oceanskih životinja, od školjki do morskih pasa, iz svih oceana, geografskih širina i dubina, kako bi vidjeli koliko je kisika potrebno za preživljavanje. Prikupili su podatke o tome kako se temperature mijenjaju, a zatim su upotrijebili računalne simulacije kako bi otkrili kako će se kritična tolerancija kisika i minimalno stanište koje je potrebno svakoj vrsti vjerojatno promijeniti kako temperatura nastavi rasti.

Neke vrste, poput tune, očito bi se kretale jer im je stanište bilo ograničeno, dok manje pokretne vrste, poput koralja, ne bi imale tu mogućnost. Fosilni zapisi su također pomogli dvojcu da prepozna koliko je gubitka staništa potrebno da bi se uništila vrsta ili lokalna populacija. Oni su kalibrirali modele i njihove projekcije u odnosu na promjene oceana koje su rekonstruirali 2018.

Znanstvenici su otkrili da bi prema scenariju s najvećim emisijama – onom u kojem naše emisije nastavljaju rasti, za koji mnogi znanstvenici kažu da se sad čini malo vjerojatnim – zagrijavanje oceana i gubitak kisika do kraja stoljeća uništili više vrsta nego svi drugi oceanski stresovi, npr. kao prekomjerni ribolov i zagađenje, zajedno. Ali gubici neće biti ravnomjerno raspoređeni. Tropska mora izgubila bi većinu vrsta—ali mnoge bi od njih preživjele preseljenjem u hladnije regije. Bića koja se uglavnom nalaze u morima viših širina, poput visoko produktivnog sjevernog Pacifika, gdje velik dio Sjeverne Amerike dobiva ribu, bila bi mnogo ranjivija.

– Tropske vrste će vjerojatnije preživjeti jer kako topli, hipoksični uvjeti postaju globalno rasprostranjeni, te su vrste već prilagođene tim vrstama okruženja – kaže Penn. – Hladne vrste s visokim sadržajem O2 nemaju kamo otići potražiti utočište.

Do kraja ovog stoljeća, zaključuju oPenn i Deutsch, nesmanjeni staklenički plinovi doveli bi planet na put masovnog izumiranja. Iako je ta budućnost malo vjerojatna – očekuje se porast solarne energije i više vjetroelektrana kojima će se početi smanjivati ​​potražnju za fosilnim gorivima, iako presporo – naučene lekcije su relevantne. Čak i ako je budućnost manje strašna, ostaju u igri isti mehanizmi koji su ubili morski život prije 252 milijuna godina. Četiri prošla masovna izumiranja bila su potaknuta drugim vrstama promjena, od globalnog hlađenja do udara asteroida.

Deutsch kaže da je važan zaključak da su gubici ovih vrsta predvidljivi. – Promjena je prilično linearna – kaže on. Za svakih pola stupnja Celzijusa porasta temperature, izumiranje vrsta raste za nekoliko postotnih bodova!

Drugim riječima, čak i ako brzo kontroliramo emisije, neki će gubici biti neizbježni – globalne temperature već su porasle za oko 1 Celzijev stupanj. Ali ako ograničimo povećanje temperature na ono na što su zemlje pristale Pariškim sporazumom iz 2015., ne više od 2 stupnja Celzija, gubici bi vjerojatno ostali ispod 10 posto.

Z.G.