Haitenner mistet i Antarktis for millioner av år siden registrerte Jordens klimahistorie- Technology News, Firstpost
admin
4 min read
Samtalen13. juli 2021 13:55:24 IST
For titalls millioner år siden jaktet sandtigerhaier i vannet utenfor Antarktishalvøya og gled over en blomstrende marine økosystem på havbunnen under.
Alt som gjenstår av dem i dag er deres skarpe spisse tenner, men disse tennene forteller en historie.
De hjelper til med å løse mysteriet om hvorfor jorden begynte for rundt 50 millioner år siden skifter fra et “drivhus” klima det var varmere enn i dag mot kjøligere “ishus” -forhold.
Den nå utdøde sandtigerhaiearten Striatolamia macrota var en gang en konstant i vannet rundt den antarktiske halvøya, og den etterlot utsøkt bevarte fossile tenner. Bildekreditt: Wikipedia
Mange teorier om dette klimaskiftet fokuserer på Antarktis. Det er geologisk bevis for at både Drake Passage, som er vannet mellom Sør-Amerika og Antarktishalvøya, og Tasman Gateway, mellom Australia og Øst-Antarktis, utvidet og utdypet i løpet av denne tiden mens jordens tektoniske plater beveget seg. De bredere, dypere passasjene ville ha vært nødvendig for at vannet i de store havene skulle komme sammen og Antarktis sirkumpolar strøm å danne. Den strømmen, som flyter rundt Antarktis i dag, fanger kaldt vann i Sørishavet og holder Antarktis kaldt og frossent.
Den nå utdøde arten av sandtigerhai Striatolamia macrota var en gang en konstant i vannet rundt den antarktiske halvøya, og den etterlot utsøkt bevarte fossile tenner på det som nå er Seymour Island nær spissen av halvøya.
Ved å studere kjemien bevart i disse haitennene, mine kolleger og jeg fant bevis på da Drake Passage åpnet, som tillot vannet i Stillehavet og Atlanterhavet å blande seg, og hvordan vannet føltes på den tiden. Temperaturene registrert i haitenner er noen av de varmeste for antarktiske farvann og bekrefter klimasimuleringer med høye atmosfæriske karbondioksidkonsentrasjoner.
Oksygen fanget i veldig skarpe tenner
Sandtigerhaier har skarpe tenner som stikker ut fra kjeven for å gripe byttedyr. En enkelt hai har hundrevis av tenner i flere rader. I løpet av en levetid kaster den tusenvis av tenner når nye vokser.
Viktig miljøinformasjon er kodet i kjemien til hver tann og bevart der over millioner av år.
For eksempel er det ytre laget av en haintann sammensatt av en emaljehydroksyapatitt, som ligner emalje i menneskelige tenner. Den inneholder oksygenatomer fra vannet haien bodde i. Ved å analysere oksygenet kan vi bestemme temperaturen og saltinnholdet i det omkringliggende vannet i løpet av haiens levetid.
Tennene fra Seymour Island viser at det antarktiske vannet – i det minste der haiene bodde – ble varmere lenger enn forskere hadde anslått.
Nok en anelse kommer fra grunnstoffet neodym, som adsorberer og erstatter andre elementer i den ytre emaljen av tannen under tidlig fossilisering. Hvert havbasseng har et tydelig forhold på to forskjellige neodymisotoper basert på alderen til bergarter. Når vi ser på forholdet i haientennene, kan vi oppdage kildene til vannet der haien døde.
Hvis forholdene er stabile, ville neodymsammensetningen ikke endres. Imidlertid, hvis neodymsammensetning endres i fossile tenner over tid, indikerer det endringer i oseanografi.
Store haier, varmt vann
Vi studerte 400 tenner fra Seymour Island, fra alle aldre av hai, ung til voksen, fra individer som bor mellom For 45 millioner til 37 millioner år siden. Kombinasjonen av tannstørrelse og kjemi ga noen overraskende ledetråder til fortiden.
Noen av tennene var ekstremt store, noe som antyder at disse gamle antarktiske sandtigrene var større enn dagens sandtigerhai, Carcharias tyren, som kan bli omtrent 10 meter lang.
I tillegg var vanntemperaturene haiene bodde i varmere enn tidligere studier med antarktisk muslingeskall antydet. Det er mulig at forskjellen var mellom vann nærmere overflaten og dypere på havbunnen, eller haiene hvis tenner vi fant kan ha tilbrakt deler av livet i Sør-Amerika. Dagens sandtigerhaier sporer varmt vann. De tilbringer sommer og tidlig høst mellom kyst Massachusetts og Delaware, men når vannet avkjøles, migrerer de til kystnære North Carolina og Florida. Fordi tennene kontinuerlig dannes og beveger seg fremover nesten som et transportbånd, er det noen tenner i kjeven som representerer et annet habitat enn der en hai lever. Det er mulig at de gamle sandtigerhaiene også vandret, og da det antarktiske vannet ble avkjølt, dro de nordover til varmere vann ved lavere breddegrader.
Tennene antydet at haienes vanntemperatur da var lik vanntemperaturene der moderne sandtigerhaier kan bli funnet i dag. Konsentrasjonen av karbondioksid var også tre til seks ganger høyere enn i dag, så forskere forventer forsterkede temperaturer i regionene.
Endelig gir neodymet i de fossile sandtigerhaientennene det tidligste kjemiske beviset på at vann strømmer gjennom Drake Passage som stemmer overens med tektonisk bevis. Den tidlige timingen av åpningen av Drake Passage, men den forsinkede kjøleeffekten, indikerer at det er komplekse interaksjoner mellom jordens systemer som påvirker klimaendringene.
Hva med deres nordlige fettere?
Sandtigerhaier ble funnet over hele verden under eocenen, noe som tyder på at de overlevde i et bredt spekter av miljøer. I Polhavet, for eksempel, de bodde i brakkvann som er mindre salt enn det åpne havet For 53 millioner til 38 millioner år siden og var mye mindre enn deres søskenbarn sør for Antarktis.
Forskjeller i saltheten til tigerhaienes habitat og størrelsen på haiene viser seg også i Mexicogolfen i løpet av denne tiden. Det spekteret av miljøtoleranse lover godt for den moderne sandtigerhaienes overlevelse når planeten varmes opp igjen. Dessverre er oppvarmingstempoet i dag raskere og kan være utenfor sandtigerhaiens evne til å tilpasse seg.
Sora Kim, Assisterende professor i paleoekologi, University of California, Merced
Denne artikkelen er publisert på nytt fra Samtalen under en Creative Commons-lisens. Les original artikkel.
