Cambiamento climatico globale, alimentato da livelli alle stelle di anidride carbonica atmosferica, sta sottraendo ossigeno dagli oceani di oggi a un ritmo allarmante, così veloce che gli scienziati non sono del tutto sicuri di come risponderà il pianeta.

Il loro unico indizio? Guarda al passato.

In uno studio che sarà pubblicato questa settimana sulla rivista Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , i ricercatori della Florida State University hanno fatto proprio questo e ciò che hanno scoperto mette in netto rilievo gli effetti disastrosi che un oceano deossigenato potrebbe avere sulla vita marina.

Milioni di anni fa, gli scienziati hanno scoperto, potenti vulcani hanno pompato l'atmosfera terrestre piena di anidride carbonica, prosciugando gli oceani di ossigeno e provocando l'estinzione di massa degli organismi marini.

"Vogliamo capire come il vulcanismo, che può essere correlato al moderno rilascio di anidride carbonica antropogenico, si manifesta nella chimica oceanica e negli eventi di estinzione, " ha detto il coautore dello studio Jeremy Owens, un assistente professore nel Dipartimento della Terra della FSU, Scienza dell'oceano e dell'atmosfera. "Questo potrebbe essere un precursore di ciò che stiamo vedendo oggi con la perdita di ossigeno nei nostri oceani? Sperimenteremo qualcosa di catastrofico come questo evento di estinzione di massa?"

Per questo studio, un team internazionale di scienziati ha deciso di comprendere meglio gli odierni oceani privi di ossigeno studiando l'evento anossico oceanico toarciano (T-OAE), un intervallo di deossigenazione oceanica globale caratterizzato da un'estinzione di massa di organismi marini avvenuta nel primo periodo giurassico.

"Volevamo ricostruire i livelli di ossigeno dell'oceano del Giurassico per comprendere meglio l'estinzione di massa e il T-OAE, " disse Teodoro Li, un ricercatore post-dottorato presso la FSU che ha guidato lo studio. "Pensavamo alla temperatura dell'oceano e all'acidificazione come un pugno uno-due, ma più recentemente abbiamo appreso questa terza variabile, cambio di ossigeno, è altrettanto importante".

Analizzando la composizione isotopica del tallio di antiche rocce del Nord America e dell'Europa, il team ha scoperto che l'ossigeno dell'oceano ha cominciato a esaurirsi ben prima dell'intervallo di tempo definito tradizionalmente attribuito al T-OAE.

Quella deossigenazione iniziale, dicono i ricercatori, è stato precipitato da massicci episodi di attività vulcanica, un processo non del tutto diverso dall'emissione industriale di anidride carbonica che conosciamo oggi.

"Negli ultimi 50 anni, abbiamo visto che una quantità significativa di ossigeno è stata persa dai nostri oceani moderni, " Dissero loro. "Mentre i tempi sono diversi, il vulcanismo del passato e gli aumenti di anidride carbonica potrebbero benissimo essere un analogo per gli eventi presenti".

Quando l'atmosfera è soffusa di anidride carbonica, le temperature globali salgono, innescando una cascata idrologica, eventi biologici e chimici che cospirano per prosciugare gli oceani di ossigeno.

Gli scienziati hanno trovato prove che diverse centinaia di migliaia di anni prima del T-OAE, i vulcani hanno inondato l'atmosfera terrestre di anidride carbonica, contribuendo a mettere in moto la sequenza di eventi che alla fine porterebbero alla deossigenazione oceanica e alla diffusa estinzione della vita marina.

Mentre i ricercatori hanno a lungo ipotizzato un legame tra vulcanismo, perdita di ossigeno ed estinzione di massa, questo studio fornisce i primi dati conclusivi.

"Come comunità, abbiamo suggerito che i sedimenti depositati durante il T-OAE fossero indicativi di una diffusa perdita di ossigeno negli oceani, ma non abbiamo mai avuto i dati fino ad ora, " Dissero loro.

Esempi preistorici di inondazioni di anidride carbonica e soffocante deossigenazione oceanica forniscono una lezione su come i sistemi terrestri rispondono a un clima variabile.

Questa analisi del T-OAE, e l'inizio della deossigenazione che l'ha preceduta, è un altro di una serie di rapporti che presagiscono un futuro tetro per gli oceani con livelli di ossigeno in diminuzione.

"È estremamente importante studiare questi eventi passati, " Dissero loro. "Sembra che non importa quale evento osserviamo nella storia della Terra, quando vediamo le concentrazioni di anidride carbonica aumentare rapidamente, il risultato tende ad essere molto simile:un evento di estinzione maggiore o di massa. Questa è un'altra situazione in cui possiamo collegare inequivocabilmente la diffusa deossigenazione oceanica a un'estinzione di massa".

È ancora possibile adottare misure per frenare la perdita di ossigeno negli oceani moderni. Per esempio, la conservazione di importanti zone umide ed estuari, insieme ad altri ambienti che assorbono e immagazzinano grandi quantità di anidride carbonica, potrebbe aiutare a smussare gli effetti delle emissioni industriali nocive.

Ma se il contenuto di ossigeno dei nostri oceani dovesse continuare a diminuire ai ritmi attuali, i futuri organismi marini potrebbero essere condannati allo stesso destino che è toccato ai loro antenati giurassici.

"Se sei un organismo che consuma ossigeno, non vuoi vedere grandi cambiamenti nei livelli di ossigeno marino, " Dissero loro. "O ti adatti o ti estingui."