Da livets pumpe blev vækket – Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

SNM > Nyheder > Alle nyheder > livets pumpe

06. januar 2016

Da livets pumpe blev vækket

BIODIVERSITET

Et internationalt forskerhold ledet fra Statens Naturhistoriske Museum, Københavns Universitet, påviser i et nyt studie en direkte sammenhæng mellem den største stigning i havenes biodiversitet gennem jordens historie og en pludselig nedisning af kloden. Studiet er netop offentliggjort i det anerkendte videnskabelige tidsskrift Scientific Reports.



Den store stigning i biodiversiteten forekom midt i den geologiske periode Ordovicium for ca. 470 millioner år siden. Dette er et tidspunkt af jordens historie, som tidligere blev antaget som værende kendetegnet af et ekstremt drivhusklima. Af samme grund er denne periode – og specielt en istid sidst i den Ordoviciske periode – blevet fremført som undtagelsen, der bekræfter, at udsving i CO2 trykket ikke påvirker det globale klima, og at menneskets afbrænding af fossile brændstoffer derfor ikke er årsag til den globale opvarmning.

- Vores studie gør op med denne antagelse, siger adjunkt Christian M. Ø. Rasmussen på Statens Naturhistoriske Museum, der har ledet studiet.

Forskerholdet påviser, at jorden 25 millioner år tidligere end hidtil antaget pludseligt bevægede sig ind i en kraftig kuldeperiode med iskappedannelse på den daværende sydpol, som på dette tidspunkt af jordens historie var placeret i det nordlige Afrika.

Fossilsamling i Putilovo kalkbrud, Rusland. Photo: David Harper

Et langsigtet internationalt samarbejde

Gennem de sidste 15 år har forskerne bearbejdet og analyseret et kolossalt palæontologisk datasæt indsamlet i det vestlige Rusland og Baltikum. Arbejdet blev startet af Dr. Arne Nielsen fra Statens Naturhistoriske Museum samt Dr. David Harper, Durham University (tidligere ansat på Statens Naturhistoriske Museum) i år 2000 med henblik på at dokumentere den kraftige Ordoviciske stigning i biodiversiteten i hidtil uhørt detaljeret grad.

Mere end 45.000 fossiler er blevet registreret og dokumenteret som følge af dette arbejde, og fossilerne indgår derfor i dag som en del af Statens Naturhistoriske Museums samlinger. Det nye studie er baseret på dette enorme palæontologiske datasæt, hvor det specifikt benyttes til at afsløre palæoøkologiske detaljer om fortidens klima.

Fossilerne blev indsamlet lag for lag. Photo: Christian Rasmussen.

Påviser pludselig afkøling af verdenshavene

- På baggrund af forekomsten af bestemte arter inden for dyregrupperne trilobitter og brachiopoder, som vi statistisk kan henføre til relative havdybder, beviser vi, at der har været et kraftigt havniveaufald på op mod 150 meter op gennem det undersøgte ca. 11 mio. år lange tidsinterval, siger Christian Rasmussen.

Havniveaufaldet underbygges af geokemisk evidens fra grundstofferne kulstof og ilt. Ved at udtrække mineralet calcit fra brachiopodernes skal og analysere ændringer i forholdet mellem forskellige stabile iltisotoper er det lykkedes forskerne at påvise et fald i havbundstemperaturen på minimum 5oC gennem dette tidsinterval.

- Dette er i sig selv et meget kraftigt temperaturudsving. Alligevel er det kun et minimumsestimat, idet den Baltiske plade – hvor både det undersøgte område samt Danmark var placeret i Ordovicium – på dette tidspunkt bevægede sig mere end 1.000 km nærmere Ækvator fra en position ca. 40 grader sydlig bredde til ca. 30 grader sydlig bredde. Man ville derfor forvente at se en stigning i havbundstemperaturene, men det modsatte er altså tilfældet, siger Christian Rasmussen.

 Fossilerne blev systematisk indsamlet gennem 150 kalk- og mergellag. Foto: David Harper.

Fossilerne blev systematisk indsamlet gennem 150 kalk- og mergellag. Foto: David Harper.

En istid med stor betydning for biodiversiteten

Den pludselige istid midt i Ordovicium var et abrupt klimaskifte. Før dette havde kloden været underlagt et super-drivhusklima med havoverfladetemperaturer på over 40 grader C, hvilket lagde en kraftig begrænsning på evolutionen og derved artsdannelse. Forskerholdet foreslår således, at det pludselige temperaturfald startede den termohaline cirkulation i oceanerne.

- I dag har den termohaline cirkulation – eller conveyorbæltet som det også kaldes – en helt fundamental betydning for primærproduktiviteten i havene. Tilbage i Ordovicium kan en initiering af denne ”pumpe”, der cirkulerer varmt overfladevand med koldt bundvand, således have kickstartet en enorm stigning i primærproduktiviteten, som så igen har haft en markant betydning for biodiversiteten, siger Christian Rasmussen og fortsætter:

- Vores resultater understøtter nogle videnskabelige afhandlinger, der de seneste år har stillet spørgsmålstegn ved dette super-drivhus klima. Vores studie går et skridt videre, i det vi nu viser, at det ikke blot blev koldere op gennem Ordovicium, men at dette skete meget pludseligt, og at det var så kraftigt, at der blev dannet iskapper på den daværende sydpol, som igen forårsagede et globalt havniveaufald på omkring 150 meter. Studiet påviser således, at jorden 25 millioner år tidligere end hidtil antaget pludseligt bevægede sig ind i en kraftig kuldeperiode.

Super-drivhus klimaet viste sig at være en lang istid

- Den Sen Ordoviciske istid var derfor ikke en isoleret, kortlivet nedisning som tidligere antaget. Denne skal nu i stedet ses som et klimaks på en 25¬–30 millioner år lang kuldeperiode – og dermed måske et klima meget lig det, jorden har haft de sidste mange millioner år. Derfor kan de ekstremt høje CO2 niveauer, som tidligere er blevet antaget forekom i Ordovicium, ikke længere understøttes. Ligeledes skal den kraftigste stigning i marin biodiversitet i jordens historie nu ses i lyset af en kuldeperiode og ikke, som tidligere antaget, et ekstremt drivhusklima, slutter Christian Rasmussen.

Forskningsresultatet er netop offentliggjort i Nature’s Scientific Reports. Det er et resultat af et langsigtet samarbejde mellem Københavns Universitet, Lunds Universitet, Durham University og The Russian Academy of Sciences i Moskva.

Kontakt

Christian Mac Ørum Rasmussen
Adjunkt
Statens Naturhistoriske Museum
Københavns Universitet
Mail: christian@snm.ku.dk
Mobil: 21 74 16 70

Martin Bertelsen
Kommunikationsmedarbejder
Statens Naturhistoriske Museum
Københavns Universitet
Mail: mlbertelsen@snm.ku.dk
Mobil: 24 48 21 47