Wenn die aktuellen Klimatrends historischen Präzedenzfällen folgen, werden die Ökosysteme der Ozeane nach Ansicht von Scripps Oceanography-Forschern für die nächsten 10.000 Jahre im Fluss sein.
Wenn das nächstliegende Analogon der Geschichte ein Hinweis ist, wird sich das Aussehen der Ozeane in Zukunft drastisch ändern, da die kommende Gewächshauswelt die marinen Nahrungsnetze verändert und bestimmte Artenvorteile gegenüber anderen bietet.
Coral Gardens: Eine Schule von Surgeonfish-Kreuzfahrtkorallenriffen in der Nähe des Palmyra-Atolls.
Die Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego, der Paläobiologe Richard Norris und Kollegen zeigen, dass die antike Gewächshauswelt nur wenige große Riffe, einen schwach sauerstoffhaltigen Ozean, tropische Oberflächengewässer wie einen Whirlpool und Nahrungsnetze hatte, die die Fülle der großen Haie nicht aushielten , Wale, Seevögel und Robben des modernen Ozeans. Aspekte dieses Gewächshausozeans könnten in Zukunft wieder auftauchen, wenn die Treibhausgase mit den gegenwärtigen Beschleunigungsraten weiter ansteigen.
Die Forscher stützen ihre Projektionen auf das, was über die „Treibhauswelt“ vor 50 Millionen Jahren bekannt ist, als die Treibhausgase in der Atmosphäre viel höher waren als in der Menschheitsgeschichte. Ihr Übersichtsartikel erscheint in einer Sonderausgabe der Zeitschrift "Science" mit dem Titel "Natural Systems in Changing Climates".
In den letzten Millionen Jahren hat die atmosphärische CO2-Konzentration 280 ppm nie überschritten, aber durch Industrialisierung, Waldrodung, Landwirtschaft und andere menschliche Aktivitäten hat die Konzentration von CO2 und anderen Gasen, die bekanntermaßen einen „Treibhauseffekt“ erzeugen, der Wärme einschließt, rapide zugenommen Atmosphäre. Im Mai 2013 lag der CO2-Gehalt zum ersten Mal in der Geschichte der Menschheit mehrere Tage lang über 400 ppm, und dieser Meilenstein könnte in den nächsten Jahrzehnten deutlich zurückbleiben. In diesem Tempo könnte die Erde in nur 80 Jahren den CO2-Gehalt der Atmosphäre in der Gewächshauswelt wiederherstellen.
In der Welt der Gewächshäuser weisen Fossilien darauf hin, dass die CO2-Konzentrationen 800-1.000 ppm erreichten. Die tropischen Ozeantemperaturen erreichten 35 ° C und die polaren Ozeane erreichten 12 ° C - ähnlich wie die aktuellen Ozeantemperaturen vor der Küste von San Francisco. Es gab keine polaren Eisdecken. Wissenschaftler haben vor 42 bis 57 Millionen Jahren eine „Rifflücke“ identifiziert, in der komplexe Korallenriffe größtenteils verschwanden und der Meeresboden von Stapeln kieselartiger einzelliger Organismen namens Foraminiferen dominiert wurde.
"Die" Regenwald-Riffe "wurden durch die" Kiesparkplätze "der Gewächshauswelt ersetzt", sagte Norris.
Die Gewächshauswelt war auch von Unterschieden im Nahrungsnetz der Ozeane geprägt, wobei große Teile der tropischen und subtropischen Ozeanökosysteme durch winziges Picoplankton unterstützt wurden, anstatt durch die größeren Kieselalgen, die heutzutage in hochproduktiven Ökosystemen zu finden sind. Tatsächlich kamen große Meerestiere - Haie, Thunfische, Wale, Robben und sogar Seevögel - häufig vor, als die Algen groß genug wurden, um die Raubtiere in den kalten Ozeanen der jüngsten geologischen Zeit zu unterstützen.
"Die winzigen Algen der Gewächshauswelt waren einfach zu klein, um große Tiere zu ernähren", sagte Norris. "Es ist wie der Versuch, Löwen an Mäusen statt an Antilopen glücklich zu machen. Löwen vertragen sich nicht nur mit winzigen Snacks. "
Innerhalb der Gewächshauswelt gab es schnelle Erwärmungsereignisse, die unserer geplanten Zukunft ähneln. Ein gut untersuchtes Ereignis ist das Paläozän-Eozän-Wärmemaximum (PETM) vor 56 Millionen Jahren, das als Leitfaden für die Vorhersage der möglichen Folgen der aktuellen Klimatrends dient.
Dieses Ereignis dauerte ungefähr 200.000 Jahre und erwärmte die Erde um 5 bis 9 ° C (9 bis 16 ° F) mit massiven Wanderungen von Tieren und Pflanzen und Veränderungen in den Klimazonen. Bemerkenswerterweise war das Aussterben der Arten trotz der Störung der Ökosysteme der Erde bemerkenswert gering, abgesehen von einem Massenaussterben im sich schnell erwärmenden tiefen Ozean.
"In vielerlei Hinsicht hat das PETM die Welt mehr erwärmt, als wir für den zukünftigen Klimawandel projizieren. Daher sollte es ein Trost sein, dass das Aussterben größtenteils auf die Tiefsee beschränkt war", sagte Norris. "Leider zeigt das PETM auch, dass ökologische Störungen Zehntausende von Jahren dauern können."
Tatsächlich fügte Norris hinzu, dass die Fortsetzung der Wirtschaftlichkeit fossiler Brennstoffe auch über Jahrzehnte die Periode der Klimainstabilität verlängert. Eine plötzliche Einstellung des Verbrauchs fossiler Brennstoffe auf dem gegenwärtigen Niveau würde die Periode der zukünftigen Klimainstabilität auf weniger als 1.000 Jahre begrenzen, bevor das Klima weitgehend zu vorindustriellen Normen zurückkehrt. Bleibt der Verbrauch fossiler Brennstoffe jedoch bis zum Ende dieses Jahrhunderts auf seinem derzeitigen Kurs, so gleichen die Klimaeffekte denen des PETM, mit großen ökologischen Veränderungen, die 20.000 Jahre oder länger andauern, und einem erkennbaren menschlichen „Finger“ auf dem Erdklima für 100.000 Jahre.
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