Concentrazioni di ossigeno a 1, 000 metri di profondità dell'acqua nell'oceano moderno. I colori dal rossastro al giallo mostrano regioni con un alto contenuto di ossigeno. I toni del blu rappresentano regioni con un basso contenuto di ossigeno che sono potenzialmente suscettibili all'avvelenamento da idrogeno solforato in un mondo in fase di riscaldamento. Per gentile concessione di Uli Wortmann/Università di Toronto Credito:Uli Wortmann/Università di Toronto
È già successo una volta, e potrebbe succedere di nuovo.
Questo è l'avvertimento degli scienziati oceanici dell'Università di Toronto e dell'Università della California, Santa Cruz in uno studio pubblicato di recente su Science che mostra come un aumento della CO2 nell'atmosfera terrestre più di 50 milioni di anni fa, cambiato radicalmente la chimica degli oceani del pianeta.
I ricercatori suggeriscono che se le emissioni globali contemporanee di carbonio continuano ad aumentare, il futuro di molte specie ittiche nei nostri oceani potrebbe essere a rischio.
"Il nostro studio mostra che il riscaldamento globale non riguarda solo gli eventi meteorologici estremi, o estati più calde, ma ha il potenziale per alterare la struttura oceanica con conseguenze sconosciute per la pesca, " ha affermato il professor Uli Wortmann del Dipartimento di Scienze della Terra presso la Facoltà di Lettere e Scienze della U of T, e co-autore dello studio.
E non è la prima volta che succede.
"Mostriamo che l'ultima volta che grandi quantità di CO2 sono state iniettate nell'atmosfera, non solo il pianeta si è surriscaldato, noto come il cosiddetto massimo termico Paleocene-Eocene, circa 55 milioni di anni fa, ma ha anche cambiato notevolmente la chimica dell'oceano, " ha detto Wortmann. È stato affiancato nella ricerca dallo studente di dottorato di ricerca U of T Weiqi Yao, autore principale dello studio, e Adina Paytan dell'Institute of Marine Science presso l'Università della California, Santa Cruz.
È ampiamente accettato che un aumento della CO2 porti al riscaldamento, che quindi si traduce in meno ossigeno nei nostri oceani. Meno ossigeno consente ai batteri che mangiano solfati di prosperare, che produce idrogeno solforato, una tossina ad ampio spettro che è letale in piccole concentrazioni.
"Ciò influenzerà le specie ittiche che vivono o si immergono in profondità nell'oceano, " ha detto Wortmann. "In particolare avrebbe un impatto su predatori di alto livello come tonni e balene, che a sua volta avrebbe un effetto a catena sulle specie ittiche che vivono nelle acque poco profonde commercialmente più rilevanti, fino a 200 metri sotto il livello del mare, e su quelle che vivono nella profondità media a circa 1, 000 metri sotto la superficie dell'oceano.
"L'oceano medio e profondo sono la parte più grande e meno esplorata del nostro pianeta, dimora di calamari giganti e strani pesci di acque profonde, ma anche di alcuni pesci commercialmente importanti come il dentice della Patagonia, altrimenti noto come branzino cileno."
Il Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM) prende il nome dal confine tra due periodi nel passato della Terra. La quantità di CO2 immessa nell'atmosfera durante il periodo è stata simile alle traiettorie previste della CO2 nell'atmosfera verso l'anno 2100 adottate dal Gruppo intergovernativo di esperti sul cambiamento climatico delle Nazioni Unite, se le emissioni continueranno ad aumentare per tutto il 21° secolo. È considerato un buon modello per l'attività di combustione di combustibili fossili attualmente in corso ed è intensamente studiato dagli scienziati nel contesto del cambiamento climatico.
Nel corso dell'esplorazione dell'evoluzione della chimica oceanica negli ultimi 60 milioni di anni, Yao si è imbattuto in alcuni dati insoliti, accennati in precedenti lavori a bassa risoluzione di Paytan, che Wortmann suggerisce che la saggezza convenzionale considererebbe errati. Notando che coincideva con l'intervallo PETM, gli autori hanno scavato più a fondo per ulteriori dati e sono stati in grado di dimostrare che non si trattava di un artefatto di misurazione, ma un vero segnale.
"L'aumento delle concentrazioni atmosferiche di CO2 va di pari passo con la perdita di ossigeno nell'oceano, e questa è la prima dimostrazione che il rilascio di CO2 dall'attività umana potrebbe essere abbastanza grande da trasformare parti dell'oceano in una miscela tossica, ", ha detto Wortmann.
Sebbene i ricercatori non possano dire quanto tempo ci vorrebbe perché l'impatto dell'aumento dei livelli di CO2 diventi evidente, dicono che la transizione sarebbe rapida.
"Il nostro studio è un altro pezzo del puzzle, " ha detto Yao. "Evidenzia un aspetto spesso trascurato del dibattito sul cambiamento climatico globale:cosa accadrà alla pesca marina in un mondo in fase di riscaldamento?"
I risultati sono descritti nello studio "Deossigenazione oceanica su larga scala durante il massimo termico Paleocene-Eocene", pubblicato questo mese in Scienza .