Antico oceano rivelato dai depositi di estinzione di massa

Circa 183 milioni di anni fa, l’attività vulcanica nell’attuale Africa meridionale ha liberato circa 20.500 gigatonnellate di anidride carbonica (CO2) nel sistema oceano-atmosfera in un periodo compreso tra 300 e 500 mila anni. Conosciuto come Evento Anossico Oceanico Toarciano (T-OAE), la mancanza di ossigeno nell’acqua durante questo periodo causò un’estinzione di massa delle specie marine.

L’attività umana a partire dalla Rivoluzione Industriale ha già accumulato emissioni di CO2 che rappresentano il 12% della CO2 totale emessa durante l’intero T-OAE, in meno dello 0,1% del tempo. T-OAE prevede cosa potrebbe accadere ai nostri oceani se le emissioni di gas serra continuassero ad aumentare.

“Potresti vedere molti fossili all’interno dei sedimenti oceanici prima del T-OAE, e poi scomparirebbero improvvisamente”, dice Caltech. François Tissot, Professore di Geochimica e Patrimonio presso l’Istituto di ricerca medica, ricercatore. Tissot è coautore di un nuovo studio pubblicato il 24 giugno sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences, che descrive l’entità della carenza di ossigeno nell’oceano durante il T-OAE.

Il team, guidato da ricercatori della George Mason University, ha raccolto trenta campioni di calcare stratificato dalla regione di Mercato San Severino, nel sud Italia, per valutare l’intensità della deossigenazione dell’oceano durante il T-OAE.

Il team ha analizzato i campioni per determinarne il contenuto di uranio e la composizione isotopica. Un isotopo è una versione gemella di un elemento che ha un numero diverso di neutroni e quindi ha una massa leggermente diversa. L’abbondanza relativa di isotopi di uranio nell’oceano dipende dalla quantità di carenza di ossigeno. Ciò significa che misurando la composizione isotopica dell’uranio nell’oceano, gli scienziati possono dedurre la quantità di carenza di ossigeno nell’oceano. In assenza di campioni reali di acqua di mare del passato, gli scienziati possono utilizzare un sostituto, come le rocce carbonatiche, che registrano fedelmente la composizione dell’acqua di mare.

Quando c’è molto ossigeno nell’oceano, l’uranio rimane nella sua forma solubile, disciolto nell’acqua di mare. Ma man mano che l’ossigeno nell’acqua diventa più scarso, l’uranio comincia a precipitare dall’acqua di mare, depositandosi nei sedimenti sul fondo dell’oceano. Pertanto, attraverso un’attenta modellizzazione sviluppata da Michael Cape, ex ricercatore post-dottorato presso Caltech, Tissot e collaboratori, la quantità di uranio nei campioni di fondale marino può indicare la percentuale di ossigeno nell’oceano al momento del T-OAE.

“Utilizzando questo modello, abbiamo scoperto che l’ipossia raggiungeva il picco a un tasso da 28 a 38 volte maggiore rispetto a quello degli oceani moderni”, afferma Tiso. “Oggi, solo circa lo 0,2% del fondale oceanico è coperto da sedimenti anossici, simili a quelli trovati nel Mar Nero. Al tempo del T-OAE, 183 milioni di anni fa, questi sedimenti rappresentavano dal 6 all’8% del fondale oceanico. . Che era coperto da sedimenti anossici.

I risultati suggeriscono che gli eventi OAE passati potrebbero annunciare gli impatti delle emissioni di CO2 di origine antropica sugli ecosistemi marini.

“Se non riduciamo le emissioni di carbonio e continuiamo la traiettoria crescente del biossido di carbonio, possiamo vedere chiaramente che ci saranno gravi impatti negativi sull’ecosistema oceanico”, afferma Tiso.

Il documento si intitola “Gli isotopi del carbonato di uranio registrano l’espansione globale dell’anossia marina durante l’evento di anossia oceanica torsicana.I primi autori sono Mariano N. Remirez e Jeffrey J. Gilodo della George Mason University. Oltre a Tiso, altri coautori sono Tian Gan della George Mason University e dell’Università del Maryland, e l’ex ricercatore post-dottorato del Caltech Michael A. Kipp , ora dell’Università di Duke, Alan J. Kaufman dell’Università del Maryland, Mariano Parente dell’Università di Napoli in Italia, e il finanziamento è stato fornito dalla George Mason University.