Un fattore precedentemente trascurato, la posizione dei continenti, aiuta a riempire gli oceani della Terra con ossigeno vitale. Il movimento continentale alla fine potrebbe avere l'effetto opposto, uccidendo la maggior parte delle creature degli oceani profondi.

"La deriva continentale sembra così lenta, come se nulla di drastico potesse derivarne, ma quando l'oceano è innescato, anche un evento apparentemente minuscolo potrebbe innescare la morte diffusa della vita marina", ha affermato Andy Ridgwell, geologo della UC Riverside e coautore di un nuovo studio sulle forze che influenzano l'ossigeno oceanico.

L'acqua sulla superficie dell'oceano diventa più fredda e più densa quando si avvicina al polo nord o sud, quindi affonda. Quando l'acqua affonda, trasporta l'ossigeno estratto dall'atmosfera terrestre fino al fondo dell'oceano.

Alla fine, un flusso di ritorno riporta i nutrienti rilasciati dalla materia organica sommersa sulla superficie dell'oceano, dove alimenta la crescita del plancton. Sia la fornitura ininterrotta di ossigeno a profondità inferiori che la materia organica prodotta in superficie supportano un'incredibile diversità di pesci e altri animali nell'oceano di oggi.

Nuove scoperte guidate da ricercatori con sede presso l'UC Riverside hanno scoperto che questa circolazione di ossigeno e sostanze nutritive può terminare improvvisamente. Utilizzando complessi modelli computerizzati, i ricercatori hanno studiato se le posizioni delle placche continentali influenzano il modo in cui l'oceano sposta l'ossigeno intorno. Con loro sorpresa, lo fa.

Questa scoperta, pubblicata oggi, è dettagliata nella rivista Nature .

"Molti milioni di anni fa, non molto tempo dopo l'inizio della vita animale nell'oceano, l'intera circolazione oceanica globale sembrava interrompersi periodicamente", ha affermato Ridgwell. "Non ci aspettavamo di scoprire che il movimento dei continenti avrebbe potuto far sì che le acque superficiali e l'ossigeno smettessero di affondare, e possibilmente influenzare drammaticamente il modo in cui la vita si è evoluta sulla Terra".

Finora, i modelli utilizzati per studiare l'evoluzione dell'ossigeno marino negli ultimi 540 milioni di anni erano relativamente semplici e non tenevano conto della circolazione oceanica. In questi modelli, l'anossia oceanica, i momenti in cui l'ossigeno oceanico è scomparso, implicava un calo delle concentrazioni di ossigeno atmosferico.

"Gli scienziati in precedenza presumevano che il cambiamento dei livelli di ossigeno nell'oceano riflettesse per lo più fluttuazioni simili nell'atmosfera", ha affermato Alexandre Pohl, primo autore dello studio ed ex modellatore del paleoclima UCR, ora all'Université Bourgogne Franche-Comté in Francia.

Questo studio ha utilizzato, per la prima volta, un modello in cui l'oceano era rappresentato in tre dimensioni e in cui venivano considerate le correnti oceaniche. I risultati mostrano che il collasso della circolazione globale dell'acqua porta a una netta separazione tra i livelli di ossigeno nelle profondità superiori e inferiori.

Quella separazione significava che l'intero fondale marino, ad eccezione dei luoghi poco profondi vicino alla costa, ha perso completamente ossigeno per molte decine di milioni di anni, fino a circa 440 milioni di anni fa, all'inizio del periodo siluriano.

"Il collasso della circolazione sarebbe stato una condanna a morte per tutto ciò che non poteva nuotare più vicino alla superficie e all'ossigeno vitale ancora presente nell'atmosfera", ha detto Ridgwell. Le creature degli abissi includono pesci dall'aspetto bizzarro, vermi e crostacei giganti, calamari, spugne e altro ancora.

Il documento non affronta se o quando la Terra potrebbe aspettarsi un evento simile in futuro ed è difficile identificare quando potrebbe verificarsi un collasso o cosa lo faccia scattare. Tuttavia, i modelli climatici esistenti confermano che l'aumento del riscaldamento globale indebolirà la circolazione oceanica e alcuni modelli prevedono un eventuale collasso del ramo di circolazione che inizia nel Nord Atlantico.

"Avremmo bisogno di un modello climatico a risoluzione più elevata per prevedere un evento di estinzione di massa", ha affermato Ridgwell. "Detto questo, oggi abbiamo già preoccupazioni sulla circolazione dell'acqua nel Nord Atlantico e ci sono prove che il flusso d'acqua in profondità stia diminuendo."

In teoria, Ridgwell ha affermato che un'estate insolitamente calda o l'erosione di una scogliera potrebbero innescare una cascata di processi che sconvolge la vita come appare oggi.

"Penseresti che la superficie dell'oceano, il punto su cui potresti navigare o navigare, è dove si trova tutta l'azione. Ma sotto, l'oceano sta lavorando instancabilmente, fornendo ossigeno vitale agli animali nelle profondità oscure", ha detto Ridgwell .

"L'oceano permette alla vita di prosperare, ma può portarla via di nuovo. Niente lo esclude mentre le placche continentali continuano a muoversi". + Esplora ulteriormente

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