16:40 2024-04-30
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Studiul arată că schimbările climatice și poluarea cu mercur au stresat plante de milioane de ani
_ Studiul arată schimbările climatice și poluarea cu mercur au stresat plantele de milioane de ani
Legătura dintre vulcanismul bazaltic de inundații masive și extincția în masă de la sfârșitul Triasicului (acum 201 milioane de ani) este acceptată în mod obișnuit. Cu toate acestea, este dificil de stabilit exact modul în care vulcanismul a dus la prăbușirea ecosistemelor și la dispariția unor familii întregi de organisme.
Schimbări climatice extreme, de la eliberarea de dioxid de carbon, degradarea stratului de ozon din cauza injectarea de substanțe chimice dăunătoare și emisiile de poluanți toxici sunt toate considerate ca factori care contribuie. Se remarcă un element toxic: mercurul. Fiind unul dintre cele mai toxice elemente de pe Pământ, Hg este un metal care este emis de vulcani în formă gazoasă și, prin urmare, are capacitatea de a se răspândi în întreaga lume.
Un nou studiu în Nature Communications adaugă noi dovezi convingătoare pentru efectele combinate ale încălzirii globale și ale poluării larg răspândite cu mercur care au continuat să streseze plantele mult după încetarea activității vulcanice.
O echipă internațională de oameni de știință olandezi, chinezi, danezi, britanici și cehi a studiat sedimentele din nordul Germaniei într-un miez de foraj (Schandelah-1) care se întinde din Triasicul superior până la Jurasicul inferior pentru microfosile și semnale geochimice. Un studiu al abundenței de polen și spori a dezvăluit o abundență de spori de ferigă care prezintă o serie de malformații, de la anomalii în structura peretelui până la dovezi ale diviziunilor meiotice greșite, ducând la spori de ferigă neseparați, pitici și fuzionați.
" A vedea cantitatea mare și diferitele tipuri de spori de ferigă malformați în mostrele de sedimente dintr-o lagună de coastă, care datează de acum 201 de milioane de ani, este cu adevărat uimitor, înseamnă că trebuie să fi fost foarte multe ferigă stresate”, explică Remco Bos, doctor. D. candidat la Universitatea din Utrecht și autorul principal al studiului. „De asemenea, nu este ceva ce vedem în mod regulat în alte perioade care conțin și multe fosile de ferigă, ceea ce îl face un adevărat semnal legat de evenimentul de extincție în masă de la sfârșitul Triasicului.”
Despăduriri și ferigi
Rezultatele de la Bos și coautorii confirmă lucrările anterioare ale coautorilor Sofie Lindström (Universitatea din Copenhaga), Hamed Sanei (Universitatea Aarhus) și Bas van de Schootbrugge (Universitatea din Utrecht), care au produs anterior date similare obținute de la nuclee din Danemarca și din aflorimentele din apropiere din Suedia.
Potrivit Sofie Lindström, „Fergiile au înlocuit copacii în intervalul de extincție ca răspuns la schimbările dramatice ale mediului, probabil cauzate de stresul termic, creșterea puternică a precipitațiilor musonice și creșterea pădurilor. Rezultatele palinologice arată că vegetația de ferigă inovatoare s-a răspândit pe zone vaste de zone joase de coastă din nord-vestul Europei, de la Suedia și Danemarca până în Germania, Franța, Luxemburg și Austria, ca răspuns la defrișările pe scară largă.”
Fergile sunt rezistente. plante, deseori colonizând medii perturbate, inclusiv insule vulcanice nou formate sau peisaje devastate de vulcanism sau incendii. „Ceea ce este extraordinar aici este că ferigile care au produs toți acești spori malformați în toate aceste locuri diferite nu au dispărut. În timp ce alte plante au dispărut, ferigile au fost aparent suficient de robuste pentru a continua, ceea ce ar putea fi legat și de toleranța lor diferită la mercur. „
În acest nou studiu, Bos și coautorii arată că ferigile, care au profitat de moartea pădurilor, ele însele au fost supuse la stres din cauza poluării cu Hg cu mult dincolo de intervalul de dispariție imediată.
„Am găsit încă patru intervale cu niveluri ridicate de concentrații de Hg și un număr mare de spori malformați în 1,3 până la 2 milioane de ani după intervalul de extincție”, explică Remco Bos. Acest interval, cunoscut sub numele de Hettangian, a fost o perioadă de condiții adverse continue în oceane, cu diversități în general scăzute printre nevertebratele marine, cum ar fi amoniții și bivalvele. Pe uscat, totuși, vegetația părea să se fi recuperat mai repede.
"Arătăm acum că acest ecosistem forestier a continuat să fie perturbat în mod repetat timp de cel puțin 1,3 milioane de ani, dar poate până la 2 milioane de ani", Bos. explică.
Cele patru episoade suplimentare de concentrații mari de Hg și malformații mari ale sporilor de ferigă au fost puțin probabil legate de fazele ulterioare ale vulcanismului provinciei magmatice din Atlanticul Central. În schimb, Bos și coautorii arată că aceste perioade corespund îndeaproape cu ciclul lung de excentricitate, variația majoră a formei orbitei Pământului care mută Pământul mai aproape sau mai departe de Soare la fiecare 405 mii de ani.
În timpul excentricității maxime, Pământul se apropie de Soare, permițând mai multă lumină solară să ajungă la suprafața Pământului. Deoarece atmosfera Pământului era deja supraîncărcată cu dioxid de carbon din vulcanismul la scară largă, această modulare ciclică a sistemului climatic a declanșat în mod repetat moartea pădurilor, permițând răspândirea reînnoită a ferigilor pionier.
Așa cum arată corelarea cu conținuturi mari de Hg, malformațiile sporilor de ferigă în timpul acestor episoade au fost și rezultatul intoxicației cu mercur. Dar de unde provine acest Hg?
Hg-izotopi
Un set de date cruciale a fost generat la Universitatea Tianjin (China) de Wang Zheng, un autor corespondent și geochimist specializat în studii ale izotopilor metalici, în special izotopii Hg. Mercurul are diferiți izotopi stabili care se comportă diferit în mediu.
În timpul reacțiilor din natură, de exemplu, expulzarea din vulcanism, depunerea din atmosferă și absorbția de către organisme, izotopii Hg pot deveni fracționați, îmbogățirea unui bazin în izotopi mai grei și a altora în izotopi mai ușori. Sedimentele cu niveluri ridicate de Hg și spori malformați arată, de asemenea, variații clare ale izotopilor Hg.
„Pe baza variațiilor izotopilor Hg, am reușit să legăm un impuls inițial în îmbogățirea Hg la Triasic-Jurasic. limită pentru emisia de mercur din vulcanismul bazaltic de inundații", explică Wang Zheng. „Cu toate acestea, celelalte patru impulsuri din mercur au avut o compoziție izotopică diferită, ceea ce indică faptul că au fost determinate în principal de aportul de Hg din eroziunea solului și reducerea fotochimică.”
Datele combinate geochimice și microfosile descriu astfel o imagine a unui o secvență mult mai complexă și mai lungă de evenimente, începând cu vulcanismul masiv care conduce la schimbările climatice și eliberează poluanți toxici, urmată de impulsuri episodice de perturbare după evenimentul de extincție care durează cel puțin 1,3 milioane de ani.
Dr. Tomas Navratil de la Academia Cehă de Științe, coautor al lucrării și specialist în poluarea modernă cu mercur, este de acord cu acest scenariu. „Lucrările noastre pe site-urile poluate din Republica Cehă arată dovezi pentru remobilizarea episodică din solurile pădurilor, în special în timpul verilor fierbinți și în locurile care sunt mai expuse la lumina soarelui, provocând reducerea fotochimică a mercurului și reeliberarea în atmosfera anterioară. mercur stocat.”
„Știm că evenimentele de extincție în masă au fost evenimente complexe și de lungă durată majoritatea prin primirea unor cantități mari de mercur mobilizat din bazine mari.”
„În cele din urmă, sistemul s-a recuperat în timpul Sinemurianului, când vedem apariția unor biomi împăduriți stabili în sus, nivelul de dioxid de carbon a scăzut, iar mercurul a fost îngropat definitiv în sedimentele marine din larg”, conchide Bos.
Comentarii:
Adauga Comentariu