L’ossigeno è fondamentale per sostenere la vita sulla Terra. L’oceano riceve l’ossigeno dagli strati più superficiali a contatto con l’atmosfera. Mentre il nostro pianeta continua a riscaldarsi, l’oceano sta gradualmente perdendo la sua capacità di assorbire ossigeno, con gravi conseguenze sugli ecosistemi marini e sulle attività umane che da essi dipendono. Anche se queste tendenze probabilmente continueranno in futuro, non è chiaro come l’ossigeno oceanico si ridistribuirà all’interno dell’oceano, dove le correnti oceaniche e il degrado biologico della biomassa prevalgono sulla diffusione atmosferica.
“I sedimenti marini sono il libro di storia dell’oceano. Studiando gli intervalli di tempo passati in cui le temperature sono aumentate rapidamente, possiamo ottenere preziose informazioni su come l’ossigeno e la biologia dell’oceano hanno risposto ai cambiamenti climatici”, ha affermato Simone Moretti, autore principale dello studio. a ora pubblicato sulla rivista di ricerca Scienza.
Utilizzando una combinazione di misurazioni chimiche e morfologiche sui foraminiferi, fossili microscopici conservati nei sedimenti marini nel corso di milioni di anni, un team di ricercatori guidato da scienziati del Max Planck Institute for Chemistry in collaborazione con l’Università di Princeton ha ricostruito la risposta dell’ossigenazione dell’oceano tropicale durante il PETM.
Gli isotopi dell’azoto e le dimensioni dei fossili rivelano il contenuto di ossigeno dell’acqua di mare
Gli isotopi dell’azoto conservati nei foraminiferi fossili hanno consentito agli scienziati di monitorare i cambiamenti passati nella denitrificazione delle colonne nell’acqua. Questo processo, in cui il nitrato viene convertito in azoto molecolare (N2) da batteri, si verifica solo nelle acque dell’oceano più povere di ossigeno: le zone carenti di ossigeno. “Le nostre misurazioni hanno mostrato che, contrariamente alla maggior parte delle aspettative, la denitrificazione è diminuita durante il PETM, il che implica che le zone carenti di ossigeno dell’oceano si sono contratte durante questo intervallo di improvviso riscaldamento globale”, ha affermato Alfredo Martínez-García, capo del laboratorio dell’MPIC dove lo studio è stato condotto.
Inoltre, la dimensione dei fossili di foraminiferi si è rivelata un pezzo fondamentale del puzzle. I modelli che descrivono il metabolismo degli organismi marini consentono di collegare le loro dimensioni corporee alla temperatura ambientale e al contenuto di ossigeno dell’acqua in cui vivono. Una riduzione delle dimensioni corporee è un adattamento efficace a un clima caldo, poiché consente agli organismi di ridurre il loro metabolismo nei momenti di stress. “Incredibilmente e inaspettatamente, le prove mostrano che i foraminiferi planctonici del Pacifico tropicale centrale sono diventati più grandi durante il riscaldamento PETM, implicando un aumento di ossigeno tropicale negli strati superiori dell’oceano”, ha commentato Curtis Deutsch, professore di geoscienze presso l’Università di Princeton, che è stato coautore di questo studio. I foraminiferi planctonici vivono negli strati superiori dell’oceano, a differenza di quelli che si trovano sul fondo.
L’aumento dell’ossigeno potrebbe aver mitigato l’estinzione di massa nella parte superiore dell’oceano
La scoperta che i livelli di ossigeno nell’oceano tropicale sono aumentati anziché diminuire durante il riscaldamento PETM fornisce ai ricercatori anche un indizio per un altro enigma, quello dei cambiamenti nella biodiversità marina. Il PETM è stato il più grande evento di estinzione tra gli organismi delle profondità oceaniche nell’era Cenozoica, negli ultimi 66 milioni di anni. Uno dei tanti misteri legati al PETM è che, mentre questo grande evento di estinzione si è verificato a maggiori profondità, gli organismi che vivono nella parte più superficiale dell’oceano sono stati meno colpiti. “La transitoria ossigenazione tropicale rivelata dal nostro studio potrebbe aver contribuito a preservare l’abitabilità nonostante un grande stress termico”, ha affermato Simone Moretti. “Tuttavia, durante il PETM, la fauna dell’oceano superficiale è stata comunque pesantemente colpita, e ci sono voluti più di centomila anni perché questi ecosistemi si riprendessero al loro stato originale, un’eternità nei tempi della civiltà umana.”
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
