贝类化石能告诉我们关于环境未来的什么信息?很多。
地球的气候正在变化,以前也发生过变化。世界上的海洋正在变暖,它们以前就变暖过。
过去的海洋变暖事件及其影响都被记录在化石记录中,科学家们可以解开地质时期冻结的预测能力,从而洞察我们自己的环境未来。
威廉玛丽古生物学家罗文·洛克伍德是一个科学家小组的成员,该小组研究了5000多万年前全球变暖事件中生活的贝类化石记录。他们的报告《古新世-始新世热极大期对浅海软体动物动物群的持久影响不大》发表在《科学进展》杂志上。
古新世-始新世极热期(PETM)发生在大约5600万年前。洛克伍德解释说,PETM是由海底或火山喷发向大气中释放的1万亿吨碳引发的。
她说,所有这些碳的结果是全球海洋温度大幅上升,海洋酸化加剧。PETM的自然全球变暖使其成为与我们人为加热环境的最佳比较,但该论文悲哀地指出,“PETM可能低估了化石燃料持续燃烧的预期影响。”
洛克伍德解释说,今天的温室气体排放是由自然因素造成的,火山活动就是其中之一。而海洋和树木等碳提取器仍在发挥作用。
“数百万年来,树木和植物一直在吸收温室气体,”她说。“当植物和其他生物死亡并被埋在地下数百万年时,它们就变成了煤和石油——天然的碳汇。”
洛克伍德是该大学地质系的教授,他解释说,温室气体碳一直被锁在地下,直到释放到大气中。有自然释放,如火山事件或风化作用,但人类开采和燃烧煤炭和石油缩短了这一过程,只需要几年的时间就能释放数百万年的封存碳。
洛克伍德说:“今天全球变暖的速度比我们在地球历史上看到的任何时候都要快得多。”海洋酸化和相关的碳驱动的环境变化也是如此。“PETM是我们过去经历过的最接近的一次,但现代的变暖速度仍然远远超过了这些速度。”
Lockwood在《科学进展》论文上的合著者是雪城大学的Linda C. Ivany,圣何塞州立大学的Carlie Pietsch,罗切斯特大学的John C. Handley,康奈尔大学的Warren D. Allmon和德雷克塞尔大学的Jocelyn A. Sessa。这项工作是由美国国家科学基金会资助的。
合作者选择把重点放在阿拉巴马州和密西西比州沿海平原上著名的化石露头上,这些平原在始新世新世时期被浅海覆盖。其他的研究已经关注了始新世热期对深海和陆地环境的影响,但很少有人研究浅海生物是如何经受住变暖、酸化和氧气胁迫的,而这些都是始新世热期生命所面临的事实。
洛克伍德说:“这些是世界上保存最完好的浅海地区。”“我专注于化石记录中最大、保存最完好的物种。”
科学家们研究了PETM前后的化石中的许多因素:多样性、体型、丰度、持久性。他们发现贝类很好地经受住了数千年的环境压力。洛克伍德说,她和她的合作者都很惊讶。
她说:“PETM很有趣,因为我们知道它与海洋中微生物的大规模灭绝有关。”“由于这些微生物是海洋食物链的基础,我们假设软体动物也会灭绝。”
洛克伍德提醒说,这个故事并不完整。她说,即使是墨西哥湾沿岸平原丰富的化石床,在它们的化石记录中也有一些空白,因此合作者无法解释贝类为何或如何如此成功。
“所以,软体动物有可能做出了反应,但我们没有足够精确的记录来观察这一点,”她解释说。“但如果它们确实做出了反应,它们在地质时间尺度上的反弹速度惊人。”