Loftslag.is

Tag: Lífríki

  • Fjöldaútdauði lífvera

    Bloggfærsla þýdd af Skeptical Science og einnig birt þar.

    Við loftslagsbreytingar, þá er ein af stóru spurningunum sú hvort náttúran muni ná að aðlaga sig að breyttum aðstæðum. Svarið má finna með því að skoða jarðsöguna. Í jarðsögunni, þá hafa komið tímabil þar sem loftslag hefur breyst gríðarlega. Við þær breytingar urðu gjarnan fjöldaútdauðar, þar sem margar lífverur dóu út – og í kjölfarið kom hægfara bati lífríkisins. Saga kóralrifja gefur okkur innsýn í þessa atburði, þar sem kóralrif eru langlíf og saga þeirra í gegnum jarðsöguna tiltölulega vel þekkt (Veron 2008). Með því að skoða þau, þá sést að kóralrif hafa orðið fyrir áhrifum þessara fjöldaútdauða, sem tók þau milljónir ára að jafna sig af. Þau tímabil eru þekkt sem “reef gaps” (eða kóralrifjabil).

    Mynd 1: Tímalína útdauða lífvera. Fimm tímabil eru merkt sérstaklega þegar mikill útdauði lífvera varð. Svartir kassar sýna tímabil þegar bil varð í vexti kóralrifja, múrsteinsmunstur sýnir tímabil töluverðar vaxtar kóralrifja (Veron 2008).

    Það hafa orðið fimm tímabil fjöldaútdauða lífvera í sögu jarðar:

    1. Fyrsta fjöldaútdauða atburðurinn varð í lok Ordovisium, en steingervingagögn benda til þess að 60% af ættkvíslum lífvera í sjó og á landi hafi þurrkast út.
    2. Fyrir 360 milljónum ára, í lok Devon, þá umbreyttist lífvænlegt umhverfi fyrir kóralla, yfir í óhagstætt í 13 milljónir ára og fjöldaútdauði númer tvö varð á Jörðinni.
    3. Steingervingagögn í lok Perm benda til fjöldaútdauða lífvera eða allt að 80-95% útdauði sjávarlífvera. Kóralrif birtast ekki aftur fyrr en eftir um 10 milljón ár, lengsta eyða í myndun kóralrifja í jarðsögunni.
    4. Í lok Trías varð fjöldaútdauði um helmings hryggleysingja sjávar. Um 80% ferfætlinga á landi dóu út.´
    5. Fyrir 65 milljónum ára, við lok Krítar er frægasti útdauðinn, en þá þurrkuðust út risaeðlurnar. Nánast ekkert stórt landdýr lifði af. Plöntur urðu einnig fyrir barðinu á sama tíma og sjávarlífverum í hitabeltinu var útrýmt að mestu. Hnattrænn hiti Jarðar var 6-14°C hærri en hann er í dag og sjávarstaða yfir 300 m hærri en nú.  Á þessum tíma þá þöktu höfin allt að 40% af núverandi yfirborði meginlandanna.

    En hvað olli þessum fjöldaútdauða lífvera? Til að finna helsta þátt í hnignun kóralrifa, skoðaði Veron 2008 helstu þættina sem höfðu áhrif og útilokaði marga sem aðalástæðu. T.d. getur árekstur loftsleina myndað mikið rykský sem veldur rökkvun Jarðar og kulda. Það stenst t.d. illa hvað varðar kóralla, því slíkt hefði þurrkað út 99% af tegundum kóralla á nokkrum vikum eða mánuðum. Steingervingagögn benda til þess að útdauðar kóralla hafi orðið yfir mun lengra tímabil.

    Hærra hitastig getur valdið bleikingu kórala. En jafnvel í heitara loftslagi, þá er hitastig í djúpsjónum það lágt að kórallar myndu finna griðarstað þar sem kaldsjór kæmi upp til yfirborðsins. Það er ekki þar með sagt að loftsleinar og hlýnun Jarðar hafi ekki átt sinn stað í að kóralrifjum hnignaði – báðir þættirnir hafa væntanlega haft sinn þátt í hnignuninni yfir lengra tímabil. En þessir þættir geta þó ekki útskýrt fjöldaútdauða ýmissa kórallategunda, líkt og sést í steingervingagögnum.

    Í grein Veron 2008 er niðurstaðan sú að fjöldaútdauðar falla vel að tímabilum þar sem hröð aukning varð á styrk CO2 í andrúmsloftinu. Þegar CO2 breytist hægt, þá ná ýmis ferli blöndunar við djúpsjó og efnaferli í yfirborðslögum að takmarka áhrifin. Þegar aukningin gerist yfir lengri tíma, hafa lífverur að auki tíma til að aðlagast breyttum aðstæðum. Við hraða aukningu í styrk CO2, þá eykst sýrustig sjávar hratt í efri lögum sjávar og minni möguleikar á blöndun – það gefur einnig sjávarlífverum lítinn tíma til að aðlagast.

    Þannig að hraði breytinganna er lykilþáttur í hæfni náttúrunnar til að aðlagast. Núverandi hraði breytinga í styrk CO2 á sér ekki hliðstæðu í Jarðsögunni svo vitað sé. Sjórinn bregst þó ekki samtímis við auknum styrk CO2, þannig að full áhrif súrnunar sjávar mun taka áratugi til aldir að koma fram. Þetta þýðir að við höfum sett af stað ferli þar sem súrnun sjávar mun koma fram löngu eftir að við aukum styrk CO2 í andrúmsloftinu. Ef við höldum áfram losun CO2 af sama ákafa og hefur verið undanfarin ár og áratugi og aukum það eins og útlit er fyrir, þá mun pH gildi sjávar falla niður fyrir það að ýmis önnur efnaferli fara af stað, sem meðal annars valda súrefnisfyrningu á stórum svæðum (anoxia – skortur á súrefni). Ef það gerist, þá munu svipaðar aðstæður skapast í sjónum og við lok Krítar og nýr atburður fjöldaútdauða – sá sjötti – verður að veruleika.

    Tengdar færslur af loftslag.is

  • Frétt: Fiskistofnar fylgja sínu kjörhitastigi

    Nýleg grein sem birtist í Marine Ecology Progress Series sýnir áhugaverðar breytingar sem eru að verða á landgrunninu við Norðausturströnd Bandaríkjanna. Síðastliðna fjóra áratugi hefur helmingur fiskistofna þeirra sem rannsóknin náði yfir, færst norður á bóginn. Þessi færsla er talin tengjast breytingum í sjávarhita.

    Kort sem sýnir færslu nokkurra fiskistofan við Norðausturströnd Bandaríkjanna
    Kort sem sýnir áætlaða færslu nokkurra fiskistofna við Norðausturströnd Bandaríkjanna við hlýnun sjávar.

    Skoðuð voru árleg könnunargögn frá 1968-2007 á stofnum ýmissa sjávarnytjategunda, allt frá þoski og ýsu og yfir í kola og síld, ásamt öðrum tegundum. Sjávarhitagögn og langtímaferlar líkt og Norður-Atlantshafssveiflan voru einnig greind, til að sjá samhengi hitastigsgagnanna.

    thorskurSamkvæmt niðurstöðu þessarar rannsóknar hafa margir fiskistofnar færst norður á bóginn, til kaldari sjávar eða verið á sama svæði og fært sig dýpra en þeir finnast venjulega. Þessir fiskistofnar virðast því vera að aðlagast sínu kjörhitastigi.

    Valdar voru 36 tegundir, sem voru almennt mikið veiddar við könnun á stofnstærð þeirra (togararallí) en einnig eru þetta mikilvægar nytjategundir sem og vistfræðilega mikilvægar. Þá voru þær ólíkar innbyrðis. Skoðað var hvar fiskurinn var veiddur og ástand hans fyrir hvert ár. Fyrir hvern stofn var áætlað hvar hann sótti í að vera, meðaldýpi, stærð svæðisins og meðalsjávarhiti.

    Einnig var tekið inn í reikninginn ásókn í fiskinn fyrir hvern tíma ásamt náttúrulegum sveiflum í sjávarhita.

    Sjávarhiti hefur aukist frá sjöunda áratugnum og var færsla 24 af þeim 36 stofnum sem rannsakaðir voru í samræmi við þær breytingar í hitastigi. Tíu stofnar höfðu meiri útbreiðslu en áður, en tólf stofnar höfðu dregist saman í umfangi. Þrátt fyrir miklar breytingar sem hægt var að tengja ásókn í fiskistofnana, þá var eitt sem var alltaf stöðugt og það var hitastigið sem að þeir sóttu í að vera í, hvort heldur það var færsla til norðurs eða niður á meira dýpi.

    Það fer því eftir mikið eftir hæfni tegundanna til að færa sig um set, að sýnu kjörhitastigi, hvort stofnarnir aukast eða minnka. Þróunin virðist almennt vera á þá leið að fyrir hvert svæði, þá séu að koma inn meira af hlýsjávartegundum á kostnað kaldsjávartegunda sem þá færa sig norðar eða niður á meira dýpi.

    Höfundar segja að búast megi við sömu þróun í hafsvæðunum í kring og jafnvel víðar, því skoðaðir voru stofnar mjög ólíkra fiskitegunda.

    Heimildir

    Hægt er að lesa ágrip af greininni hér: Nye o.fl. 2009 – Changing spatial distribution of fish stocks in relation to climate and population size on the Northeast United States continental shelf

    Umfjöllun um greinina má sjá á ScienceDaily.com

  • Frétt: Fugladauði við Norðvesturströnd Bandaríkjanna

    091030-sea-slime-birds-picture_bigHundruðir fugla hafa skolast á land á Norðurströnd Bandaríkjanna síðastliðna mánuði, þaktir froðulegu hvítu sjávarslími (minnir um margt á grút samkvæmt lýsingunni*), samkvæmt frétt á National Geographic.

    Slímið, sem er talið upprunið í þörungarblóma sjávar, eyðileggur vantsheldni fuglafjaðra. Við þetta ofkælast fuglarnir, ef þeir komast ekki tímanlega á land til að hreinsa sig.

    Ólíkt t.d. olíuleka þá myndast þetta slím af náttúrulegum völdum, þegar sérstök skilyrði falla saman í sjónum. Þau skilyrði eru uppstreymi næringaríks sjávar til yfirborðs og óvenjumikill sjávarhiti. Samkvæmt rannsóknum þá ná slíkir þörungablómar nú meiri útbreiðslu, endast lengur og gerast oftar en áður. Vísindamenn telja möguleika á því að aukningin sé vegna hlýnunar sjávar og breytinga á sjávarstraumum og loftslagi.

    ____________________________________________
    *Sá sem þetta skrifar var á sjó við Húnaflóa þegar grúturinn var sem mestur á Norðanverðu landinu sumarið 1991 og rifjaði þessi frétt upp þá tíma. Þó varla sé hægt að kenna hlýnun sjávar um þann grút – vegna þess að sjávarhiti var ekki óvenjulegur þetta sumar, auk þess að um var að ræða dauða á rauðátu – þá er spurning hvort möguleiki sé að grútarmengun við Íslandsstrendur geti orðið algengari við hlýnun sjávar? Annars eru fréttir af grútarmenguninni við Íslandsstrendur úr morgunblaðinu frá þessu ári áhugaverðar – sérstaklega áhugavert að skoða fréttirnar í réttri röð en mikið var rætt um hvað olli þessari mengun: Föstudaginn 12. júlí, 1991,  Fimmtudaginn 18. júlí, 1991 og Laugardaginn 27. júlí, 1991 

  • Frétt: Súrnun sjávar – áhrif á lífverur

    Auk hlýnunar jarðar, þá veldur losun CO2 (koldíoxíðs) út í andrúmsloftið önnur og minna þekkt áhrif, svokallaða súrnun sjávar (e. ocean acidification). Frá aldamótunum 1800 hefur sjórinn gleypt einn þriðja af losun manna á CO2 og hefur sjórinn því verið eins konar sía sem minnkað hefur áhrif CO2 á hlýnun jarðar – en um leið hefur það haft áhrif á efnafræði sjávar. Áætlað hefur verið að ef losun heldur fram sem horfir, þá muni pH gildi sjávar falla um 0,4 til ársins 2100, þannig að sýrustig sjávar yrði hærra en síðastliðin 20 milljón ár.

    Sýnishorn af lifandi bertálkna (limacina helicina) (a) við pH gildi 8,09 og (b) við pH gildi 7,8 (mynd úr grein Comeau ofl)
    Sýnishorn af lifandi bertálkna (limacina helicina) (a) við pH gildi 8,09 (b) og við pH gildi 7,8 (c) (mynd úr grein Comeau ofl)

    Vísindamenn hjá Laboratoire d’Océanographie í Frakklandi hafa nú sýnt fram á að lykil lífverur, líkt og djúpsjávarkórallar (Lophelia pertusa) og skeldýr af ætt bertálkna (Limacina helicina), eigi eftir að verða fyrir töluverðum neikvæðum áhrifum í framtíðinni vegna áætlaðar súrnunar sjávar. Þeir rannsökuðu fyrrnefndar lífverur og áhrif breytingar á pH-gildi á skeljamyndun, en þessar lífverur mynda skel úr kalki. Þessar tegundir gegna mikilvægu hlutverki í sínu vistkerfi og lifa á svæðum sem verða fyrst fyrir barðinu á súrnun sjávar.

    Fyrrnefndur bertálkni er mikilvægur fyrir vistkerfi sjávar á norðurslóðum en kalkskel hans er honum nauðsynleg vörn. Höfundar komust að því að við það að breyta pH gildi sjávar í áætluð gildi fyrir árið 2100 þá óx skel bertálknanna 30% hægar en við eðlilegt gildi.

    Djúpsávarkórallinn sýndi enn minni vaxtarhraða eða um 50% hægari vöxt við fyrrnefndar breytingar og en hann þykir mikilvægur við að skapa búsvæði fyrir aðrar lífverur. Hægari vöxtur myndi því hafa neikvæð áhrif á þau vistkerfi.

    Höfundar lýsa áhyggjum sýnum af framtíð bertálknanna, djúpsjávarkóralla og þeirra lífvera sem eru háðar þeim til lífsafkomu ef súrnun sjávar verður líkt og spár segja til um. Þeir telja að til að koma í veg fyrir að súrnun sjávar verði vandamál viðlíka sem þessi rannsókn bendir til, þá verði að draga töluvert úr losun CO2 út í andrúmsloftið.

    Heimildir:

    Greinin um bertálknana: Impact of ocean acidification on a key Arctic pelagic mollusc (Limacina helicina) – Comeau ofl. 2009
    Greinin um djúpsjávarkórallana: Calcification of the cold-water coral Lophelia pertusa under ambient and reduced pH – Maier ofl. 2009