Raksasa tidur bisa mengakhiri kehidupan di laut dalam

Pergerakan benua mampu mencekik oksigen laut.

Faktor yang sebelumnya diabaikan – lokasi benua – membantu mengisi lautan Bumi dengan oksigen pendukung kehidupan. Pergerakan benua pada akhirnya bisa memiliki efek sebaliknya, membunuh sebagian besar organisme laut dalam.

“Pergeseran benua tampaknya sangat lambat, tidak ada hal drastis yang bisa terjadi darinya, tetapi ketika lautan siap, peristiwa yang tampaknya kecil dapat menyebabkan kematian kehidupan laut dalam skala besar,” kata Andy Ridgewell, ahli geologi Riverside di University of California. Ridgewell, rekan penulis studi baru tentang kekuatan yang mempengaruhi oksigen laut.

Saat air di permukaan laut mendekati Kutub Utara atau Selatan, air menjadi lebih dingin, lebih padat, dan kemudian tenggelam. Saat air tenggelam, ia mentransfer oksigen yang ditarik dari atmosfer bumi ke dasar laut.

Ikan di terumbu dalam di Pearl dan Hermes Atoll di Monumen Laut Nasional Papahanaumokuakea dekat Hawaii. Kredit: Greg McFall, NOAA

Pada akhirnya, aliran balik membawa nutrisi yang dilepaskan dari bahan organik yang tenggelam ke permukaan laut, di mana nutrisi tersebut memicu pertumbuhan plankton. Lautan saat ini menampilkan keanekaragaman ikan dan hewan lain yang menakjubkan yang didukung oleh pasokan oksigen yang terus-menerus ke kedalaman yang lebih rendah dan bahan organik yang diproduksi di permukaan.

Penelitian baru menemukan bahwa sirkulasi oksigen dan nutrisi bisa berakhir secara tiba-tiba. Menggunakan model komputer yang kompleks, para ilmuwan menyelidiki apakah posisi lempeng benua mempengaruhi bagaimana lautan menggerakkan oksigen. Mereka terkejut menemukan itu.

Temuan ini, yang dipimpin oleh para peneliti dari University of California, Riverside, dirinci dalam jurnal sifat pemarah. Itu diterbitkan hari ini (17 Agustus 2022).

Ikan balon beristirahat di dekat Florida Keys. Kredit: OAR/Program Penelitian Kelautan Nasional (NURP); Universitas Maine

“Beberapa juta tahun yang lalu, tidak lama setelah kehidupan hewan dimulai di lautan, sirkulasi seluruh lautan global tampaknya secara berkala terhenti,” kata Ridgwell. “Kami tidak berharap untuk menemukan bahwa pergerakan benua dapat menyebabkan air permukaan dan oksigen berhenti tenggelam, mungkin secara signifikan mempengaruhi cara kehidupan di Bumi berevolusi.”

Sampai sekarang, model yang digunakan untuk menyelidiki evolusi oksigen laut selama 540 juta tahun terakhir relatif sederhana dan tidak memperhitungkan sirkulasi laut. Dalam model-model ini, hipoksia laut—saat-saat ketika oksigen samudera menghilang—menunjukkan penurunan konsentrasi oksigen di atmosfer.

“Para ilmuwan sebelumnya berasumsi bahwa perubahan kadar oksigen di lautan sebagian besar mencerminkan fluktuasi serupa di atmosfer,” kata Alexandre Paul, penulis pertama studi tersebut dan perancang model paleoklimat di Universitas Bourgogne-Franch-Comté di Prancis.

Diorama kapal segel dari periode Ediacaran kuno dipajang di Smithsonian Institution. Kredit: Smithsonian

Untuk pertama kalinya, penelitian ini menggunakan model di mana laut diwakili dalam tiga dimensi, dan arus laut dihitung. Menurut temuan, gangguan dalam sirkulasi air global menyebabkan pemisahan yang mencolok antara kadar oksigen di kedalaman atas dan bawah.

Pemisahan ini berarti bahwa seluruh dasar laut, dengan pengecualian tempat-tempat dangkal di dekat pantai, telah benar-benar kehilangan oksigen selama puluhan juta tahun, hingga sekitar 440 juta tahun yang lalu pada awal periode Silur.

“Kolaps peredaran darah adalah hukuman mati untuk apa pun yang tidak bisa berenang di dekat permukaan dan masih memiliki oksigen yang memberi kehidupan di atmosfer,” kata Ridgwell. Makhluk dalam termasuk ikan yang tampak aneh, cacing, krustasea raksasa, cumi-cumi, spons, dan banyak lagi.

Makalah ini tidak membahas apakah atau kapan Bumi mengharapkan peristiwa serupa di masa depan. Faktanya, sulit untuk mengatakan kapan kecelakaan itu mungkin terjadi, atau apa yang memicunya. Namun, model iklim saat ini menegaskan bahwa peningkatan pemanasan global akan mengganggu sirkulasi laut, dan beberapa model memprediksi keruntuhan akhir dari cabang sirkulasi yang dimulai di Atlantik Utara.

“Kita akan membutuhkan model iklim resolusi tinggi untuk memprediksi peristiwa kepunahan massal,” kata Ridgwell. “Namun, kami memiliki kekhawatiran tentang sirkulasi air di Atlantik Utara hari ini, dan ada bukti bahwa aliran air ke kedalaman menurun.”

Secara teori, musim panas yang luar biasa hangat atau erosi tebing dapat memicu serangkaian proses yang mengubah kehidupan seperti yang terlihat saat ini, kata Ridgwell.

“Anda akan berpikir bahwa permukaan laut, bagian di mana Anda mungkin berselancar atau berlayar, adalah tempat semua tindakan. Tapi di bawah, laut bekerja tanpa lelah, menyediakan oksigen penting bagi hewan di kedalaman yang gelap,” kata Ridgewell. .

“Lautan memungkinkan kehidupan untuk berkembang, tetapi itu bisa mengambil kehidupan itu lagi. Tidak ada yang mengesampingkan hal itu karena lempeng benua terus bergerak.”

Referensi: “Formasi Kontinental Mengontrol Oksigenasi Laut Selama Aeon of Wildlife” oleh Alexander Ball, Andy Ridgewell, Richard J. Stocky, Christophe Tomazo, Andrew Kane, Emmanuel Finin, Christopher R. sifat pemarah.
DOI: 10.1038 / s41586-022-05018-z