1億8300万年前の大量絶滅は現代の海に悲惨な警告を発している

地球は、その歴史の中で何度も大量絶滅を経験してきました。たとえば、トアルシアン海洋無酸素事象 (T-OAE) は、地球の海洋生態系を壊滅させました。しかし、カリフォルニア工科大学、ジョージ・メイソン大学、ナポリ大学などの国際研究者による新しい研究によると、30万年から50万年かけて起こった T-OAE の破壊的な影響は、人類がほんのわずかな時間で成し遂げられることに比べれば、取るに足らないものかもしれません。

約 1 億 8,300 万年前、現在の南アフリカで起きた火山の大災害により、大気中に約 20,500 ギガトンの二酸化炭素が放出され、海面上昇、水温上昇、酸性化が起こりました。その結果生じた酸素欠乏 (無酸素症) により、海洋生物の大量絶滅が起こり、回復には 50 万年もかかりました。研究者は T-OAE について以前から知っていましたが、その真の範囲を完全には理解していませんでした。これは、将来の無酸素海洋シナリオが地球にどのような影響を与えるかを予測する際に特に問題となります。

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「T-OAE は将来の海洋の脱酸素化の潜在的な類似物として認識されているにもかかわらず、地球全体の海洋無酸素症の深刻さに関する現在の知識は、主に局所的なプロセスの影響を受ける黒色頁岩の微量元素と同位体組成の研究に限られています」と、研究チームは 6 月 24 日にProceedings of the National Academy of Sciencesに発表された論文の要約で説明しています。そこで、T-OAE のダイナミクスをよりよく理解するために、研究者はウラン同位体に助けを求めました。

カリフォルニア工科大学の発表で説明されているように、海洋中のウラン同位体の量は無酸素レベルに直接関係しています。ウランサンプルの同位体組成を測定できれば、海水の酸素レベル（またはその欠如）を推定できます。T-OAE から直接水を採取することは不可能ですが、石灰岩などの岩石はウランレベルのおかげで当時の記録を提供します。ウランは一般に、海が酸素に富んでいるときは水に溶けたままですが、無酸素の時期には海底に沈殿して固まります。T-OAE から年代測定された海洋堆積物に含まれるウランの量を調べることで、専門家は絶滅イベント中に実際にどれほどひどい状況だったかを推定できます。

研究者らは、イタリア南部のサンセヴェリーノ・メルカート地域から層状の石灰岩を30セクション採取し、ウランの量と同位体の変化を分析した。その後、元カリフォルニア工科大学の博士研究員で現在はデューク大学教授のマイケル・キップ氏が開発したモデルを使用して、研究チームはその時期の無酸素レベルを判定した。

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「このモデルを使うと、無酸素状態は現代の海洋の28～38倍のピークに達したことがわかった」と、カリフォルニア工科大学の地球化学教授で研究の共著者でもあるフランソワ・ティソ氏は声明で述べた。「現在、黒海で見られるものと同様の無酸素堆積物で覆われている海底はわずか0.2％ほどだ。1億8300万年前のT-OAEの時点では、無酸素堆積物で覆われていた海底は6～8％だった」

海洋の酸素欠乏症をこれほど劇的に引き起こすのにどれだけの温室効果ガスが必要かをより深く理解することで、研究チームはそれを人類が環境に与える影響に当てはめることができる。そして、残念ながら驚くことではないが、現代社会は T-OAE に匹敵するほどの脅威にさらされている。研究者の計算によると、産業革命以来の人類による排出量は、すでに T-OAE 全体で発生する CO2 の 12% に相当し、その発生時間は全体の 0.1% 未満である。

「二酸化炭素排出量を抑制せず、二酸化炭素の増加傾向が続けば、海洋生態系に深刻な悪影響が出ることは明らかだ」とティソは月曜日に述べた。

不安をかき立てる数字は、真に持続可能な慣行を支持して、社会の破滅的な汚染の発生を迅速に抑制することがいかに重要であるかを示しています。そうしなければ、T-OAE が私たちの影響に比べれば軽微なものに見えてしまうことは明らかです。