Un gigante addormentato potrebbe porre fine alla vita nelle profondità dell’oceano

Una medusa rossa è stata scoperta sul fondo del mare profondo dell’Alaska. Credito: Hidden Ocean 2005/NOAA

La deriva dei continenti ha il potenziale per bloccare l’ossigeno oceanico.

Un fattore precedentemente trascurato, la posizione dei continenti, aiuta a riempire gli oceani della Terra con ossigeno vitale. La deriva dei continenti potrebbe alla fine avere l’effetto opposto, uccidendo la maggior parte delle specie di acque profonde.

“La deriva continentale sembra così lenta che non ne deriva nulla di drastico, ma l’oceano è quello principale, dove anche un evento apparentemente piccolo può innescare una diffusa moria di vita marina”, ha detto il geologo di Riverside Andy Ridgwell. Ridgwell è coautore di un nuovo studio sulle forze che influenzano l’ossigeno oceanico.

Quando l’acqua superficiale dell’oceano si avvicina al Polo Nord o Sud, diventa più fredda e più densa e poi affonda. Quando l’acqua affonda, trasporta l’ossigeno che viene attratto dall’atmosfera terrestre al fondo dell’oceano.

Deep Reef Fish Papahanamokuakea Marine National Monument

Pesca sulle scogliere profonde dell’atollo di Pearl e Hermes nel Monumento Nazionale Marino di Papahanamokuakea vicino alle Hawaii. Credito: Greg McFall, NOAA

In definitiva, il flusso di ritorno riporta i nutrienti rilasciati dalla materia organica sommersa sulla superficie dell’oceano, dove alimenta la crescita del plancton. Gli oceani di oggi contengono un’incredibile diversità di pesci e altri animali, supportati da un apporto ininterrotto di ossigeno a profondità ridotte e dalla materia organica prodotta in superficie.

Una nuova ricerca ha scoperto che questo ciclo di ossigeno e sostanze nutritive può finire bruscamente. Utilizzando complessi modelli computerizzati, gli scienziati hanno studiato come la posizione delle placche continentali sposta l’ossigeno oceanico. Sono rimasti sorpresi di vederlo.

La scoperta, guidata da ricercatori con sede presso l’UC Riverside, è dettagliata nella rivista Natura. È stato rilasciato oggi (17 agosto 2022).

Un pesce palloncino a riposo

I pesci palla riposano vicino alle Florida Keys. Credito: OAR/Programma nazionale di ricerca sottomarina (NURP); Università del Maine

“Milioni di anni fa, poco dopo l’inizio della vita animale nell’oceano, l’intero ciclo oceanico globale sembrava interrompersi periodicamente”, ha detto Ridgwell. “Non ci aspettiamo che la deriva dei continenti fermi l’affondamento delle acque superficiali e dell’ossigeno e influisca drammaticamente sull’evoluzione della vita sulla Terra”.

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

“Gli scienziati in precedenza pensavano che il cambiamento dei livelli di ossigeno nell’oceano spesso rispecchiasse fluttuazioni simili nell’atmosfera”, ha affermato Alexandre Boll, il primo autore dello studio ed ex modellatore del paleoclima UCR, ora all’Université Bourgogne-Franche-Comte in Francia.

Un diorama dell'antica vita marina ediacarana

Un diorama dell’antica vita marina di Ediacaran in mostra allo Smithsonian Institution. Credito: Smithsonian

Per la prima volta, questo studio ha utilizzato un modello in cui l’oceano era rappresentato in tre dimensioni, in cui sono state calcolate le correnti oceaniche. Secondo i risultati, un calo del ciclo globale dell’acqua porta a una netta separazione tra i livelli di ossigeno in alto e in basso.

Quella separazione privò completamente di ossigeno l’intero fondale oceanico, tranne che in luoghi poco profondi vicino alla costa, per diversi miliardi di anni, a partire dal periodo Siluriano circa 440 milioni di anni fa.

“Il collasso della circolazione sarebbe stato una condanna a morte per tutto ciò che non poteva nuotare vicino alla superficie e avere ancora ossigeno vitale nell’atmosfera”, ha detto Ridgwell. Tra le creature degli abissi ci sono pesci dall’aspetto strano, vermi e crostacei giganti, calamari, alghe e altro ancora.

Il documento non ha specificato quando o se la Terra potrebbe aspettarsi un evento simile in futuro. In realtà, è difficile stabilire quando potrebbe verificarsi un collasso o cosa potrebbe innescarlo. Tuttavia, i modelli climatici esistenti confermano che il riscaldamento globale indebolirà la circolazione oceanica e alcuni modelli prevedono persino un eventuale collasso del ramo della circolazione che inizia nel Nord Atlantico.

“Abbiamo bisogno di un modello climatico ad alta risoluzione per prevedere un evento di estinzione di massa”, ha affermato Ridgwell. “Abbiamo già preoccupazioni per il ciclo dell’acqua nel Nord Atlantico oggi, e ci sono prove che il flusso d’acqua in profondità sta diminuendo”.

In teoria, un’estate insolitamente calda o l’erosione di una scogliera potrebbero innescare la cascata di processi che aumentano la vita che appare oggi, ha detto Ridgwell.

“Sulla superficie dell’oceano, potresti pensare di poter fare surf o navigare. Ma sotto, l’oceano sta lavorando instancabilmente per fornire ossigeno vitale agli animali nelle profondità oscure”, ha detto Ridgwell.

“L’oceano permette alla vita di prosperare, ma riprende anche quella vita. Niente lo impone perché le placche continentali sono in continuo movimento”.

Nota: Alexandre Ball, Andy Ridgwell, Richard G. Stuckey, Christophe Tommaso, Andrew Keen, Emmanuel Venin e Christopher R. Scotties, 17 agosto 2022, “La configurazione continentale controlla l’ossigenazione degli oceani durante il Fanerozoico” Natura.
DOI: 10.1038/s41586-022-05018-z

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