海洋生態系は大量絶滅から回復するまでに200万年かかる

海洋生態系は、大量絶滅後に回復するのに200万年かかる-新しい研究 ヨーロッパ本土最北端の海岸沖のバレンツ海に広がる植物プランクトンの花。 欧州宇宙機関, のCC BY-SA

66m年前、巨大な小惑星が地球を襲い、 恐竜の絶滅、アンモナイト、および他の多くの種。

小惑星は顕微鏡レベルでも同様に破壊的でしたが、 海洋プランクトンの運転 絶滅寸前まで。 これにより、海洋食物連鎖の基盤が損なわれ、次のような重要な海洋機能が停止しました。 二酸化炭素の吸収と送達 大気から海底まで。

与えられた 6回目の大量絶滅イベントの真の脅威 人為的な気候の破壊と生息地の破壊によってもたらされた、私たちは海洋生態系が最後の生態系から再起動するのにどれくらいの時間がかかったかを知りたかった。 私たちが見つけたものは、絶滅のしきい値を超えて食物連鎖の重要な基盤を傾けると、海洋生態系の長期的な見通しに重大な影響を及ぼします。

ナンノプランクトンは66m年前にほぼ完全に一掃されました。 ココリソフォア –再び太陽に照らされた上洋で広く普及しています。 砂粒の約100倍ですが、非常に豊富であるため、 渦巻く花として宇宙から見える 海面で。

これらの微細なプランクトンが死ぬとき、彼らは絶妙な装甲を残します 円球として知られる外骨格 結合したカルシウムと炭素で構成される鉱物方解石から作られました。 死んだプランクトン細胞とともに、これらの骨格はゆっくりと海底に落ち、泥状のカルシウムと炭素に富む堆積物を形成します。 この堆積物が圧縮されると、チョークと石灰岩が形成され、次のような象徴的な風景が残ります。 白いチョークの崖 –忘れられた時代の浅い海底。

海洋生態系は大量絶滅から回復するまでに200万年かかる イギリスの海岸の白いチョークの崖には、何百万年ものプランクトンの歴史が含まれています。 ジェレミー・ヤング, 著者提供

この圧縮された堆積物内に保存されているのは、220m年前から続く連続的な化石記録です。 それはこの化石記録です– 地球上で最も豊富 –それは、生態系がナンノプランクトンの絶滅にどのように反応したかを教えてくれます。 かつて海に住んでいたプランクトンの多様性と豊富さの変化は、巨大な小惑星が衝突した後、数千年で起こった環境の変化を反映しています。

連続を抽出しました コア 太平洋からの深海堆積物の。 後の最初の13m年間 大量絶滅 イベントでは、13,000年の間隔で化石記録のサンプルを取りました。 700,000以上の標本から化石の量、多様性、細胞サイズを測定し、おそらく単一のサイトでこれまでに作成された最大の化石データセットを作成しました。

安定性には2m年、多様性には10m

ボーマン 化石データ 植物のような光合成プランクトンがほぼ即座に跳ね返ることを明らかにしました-おそらく大量絶滅後数千年以内に。 しかし、初期のコミュニティは非常に不安定で、上の図が示すように、異常に小さな細胞サイズを持つほんの一握りの種で構成されていました。

海洋生態系は大量絶滅から回復するまでに200万年かかる 小さな連動ディスクが組み合わさって、マイクロプランクトンの方解石の殻を作ります。 小惑星の影響を生き延びた種は、一掃された種の代わりに出現した新種よりもはるかに大きかった。 ポール・ブラウン/ UCL, 著者提供

より大きなプランクトン細胞の方解石の骨格は 海底に沈む、これらの小さな生物の骨格ははるかに少ない頻度で降下し、代わりに空腹のプランクトンによって上層海で「リサイクル」されます。 より大きな細胞サイズのコミュニティは、200万年後まで再確立されず、海底への炭素の重要な移動を回復しました。 絶滅前のレベル.

この時までに、異なるプランクトン種の数も増加していました。 この遺伝的多様性により、彼らはより広い範囲の海洋生息地に拡大することができ、環境変化に対するより強い回復力と、海洋食物網の基盤における安全な基盤が提供されました。

この安定性は、これらの食料源に依存する大型プランクトン、魚、哺乳類、鳥類の豊富さと多様性の拡大を支えました。 しかし、大規模な絶滅から200万年後には安定した回復力のある生態系が回復しましたが、種数が以前のレベルに完全に回復するにはさらに800万年かかりました。

過去からの警告

今日の海洋生態系は、以前と同じように、その基盤のプランクトンに依存しています。 研究は、現代のプランクトンの人口がすでに持っていることを示しています 40%減少しました、および種の70%は 極に向かって移動する。 プランクトン種が最終的に絶滅に追い込まれるかもしれない方法をまだ完全には理解していませんが、化石の記録はそれを示しています 絶滅は気候変動によって強く形作られます.

炭素を排出し続け、海洋生態系に干渉する場合、その重要な炭素貯蔵および食物提供のプレーヤーの1人を失うリスクを冒します。 調査によれば、それを元に戻すには数百万年かかることがあります。

著者について

ミクロ古生物学の教授ポール・ブラウン、 UCL; サマンサギブス、国立海洋学センター講師、 サザンプトン大学、および生命と地球科学の講師であるサラアルバレス、 ジブラルタル大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

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