Sejarah boleh mengulangi sendiri, memberi amaran kepada saintis lautan. Mereka telah menemui contoh dari sejarah bagaimana peningkatan CO2 di atmosfer bumi dapat menguras lautan oksigen.

Penyelidik dari University of Toronto dan University of California, Santa Cruz, bekerja bersama dalam kajian ini.

Kertas mereka diterbitkan dalam jurnal Sains/Ilmu.

Ia berlaku sekali

Tahap CO2 yang semakin meningkat telah menyebabkan banyak masalah, seperti suhu panas, peningkatan paras laut dan tornado yang kerap.

Tetapi bumi telah memberi amaran kepada kita bukan sahaja di atas, tetapi juga lebih banyak lagi.

Kira-kira 55 juta tahun yang lalu, dalam tempoh yang dipanggil Maximum Thermal Paleocene-Eocene (PETM), selepas pelepasan semulajadi 2,000 gigatons CO2 ke atmosfera, suhu bumi bertambah oleh 5 darjah Celsius (9 darjah Fahrenheit), berbanding peningkatan hari ini iaitu 1.5 darjah Celcius (2.7 degrees Fahrenheit).

Jumlah masukan CO2 ke atmosfera sepanjang tempoh itu adalah sama dengan litar yang diramalkan CO2 menjelang akhir abad 21 yang diterima pakai oleh panel Pertubuhan Bangsa-bangsa Bersatu mengenai Perubahan Iklim (IPCC).

"Kami bermotivasi untuk menjalankan kajian ini kerana PETM adalah analog terbaik kami untuk mengkaji maklum balas dan akibat dari pelepasan gas rumah hijau pada masa kini dan masa depan," kata Weiqi Yao, pengarang utama kajian dan calon doktor di Universiti daripada Toronto.

Sekeping lagi dalam teka-teki

Menurut Yao, sementara kajian terdahulu mengamati pengapungan karbon PETM dan bagaimana ia memberi kesan kepada kenaikan suhu, kerana sulfur tinggal lama di lautan, mereka terlepas pandang perubahan kemungkinan kitaran belerang dan bagaimana ia memberi kesan kepada kehidupan marin dalam tempoh yang singkat PETM.

Walau bagaimanapun, Yao dan pasukannya mendapati bahawa peningkatan CO2 di atmosfer bumi semasa PETM menyebabkan bukan sahaja suhu pemanasan, tetapi juga perubahan dalam kitaran belerang, dan mengurangkan lautan oksigen.

"Kajian kami adalah satu lagi teka-teki," kata Yao dalam satu kenyataan.

"Ia menyoroti aspek yang sering diabaikan mengenai perbahasan perubahan iklim global: apa yang akan berlaku kepada perikanan laut dalam dunia pemanasan?"

Dalam pemodelan mereka, para penyelidik mendapati bahawa bahagian penting lautan mestilah menjadi sulfidik semasa PETM dan kemungkinan akan berada di masa kita juga.

Menurut Yao, pasukan mendapati bahawa, sebagai bahan organik yang dihasilkan di permukaan air terurai dan tenggelam di bawah, proses ini menggunakan oksigen terlarut di lautan.

Apabila air habis dalam oksigen, bakteria pemakan sulfat mula berkembang maju, menghasilkan hidrogen sulfida, yang beracun kepada pelbagai perikanan yang hidup di paras laut yang sangat dalam, seperti tuna dan cumi-cumi gergasi.

"Peningkatan kepekatan CO2 atmosfera berjalan seiring dengan kehilangan oksigen di lautan, dan ini merupakan demonstrasi pertama bahawa pelepasan CO2 dari aktiviti manusia boleh cukup besar untuk menjadikan bahagian-bahagian lautan menjadi minuman beracun," Ulrich (Uli) Wortmann, seorang profesor di Jabatan Sains Bumi di Universiti Toronto dan pengarang bersama kajian itu, dalam satu kenyataan.

Jika kebangkitan tahap CO2 berterusan, para penyelidik memberi amaran, masa depan banyak spesies ikan di lautan kita boleh berisiko.

"Ini akan menjejaskan spesies ikan yang hidup atau menyelam jauh di lautan," kata Wortmann dalam satu kenyataan.

"Paling penting, ia akan memberi kesan kepada pemangsa peringkat tinggi seperti tuna dan ikan paus, yang seterusnya akan memberi kesan riak terhadap spesies ikan yang hidup di perairan cetek yang lebih relevan secara komersil - sehingga 200 meter di bawah paras laut - dan mereka yang tinggal di kedalaman tengah kira-kira 1,000 meter di bawah permukaan lautan. "

Menyelamatkan lautan

Para penyelidik tidak pasti mengenai masa yang diperlukan untuk meningkatkan tahap CO2 untuk memberi impak, tetapi mereka percaya ia akan berlaku dengan cepat.

Walau bagaimanapun, terdapat beberapa cara untuk melindungi ekosistem marin kita, kata Yao.

Dia mempunyai tiga cadangan untuk melindungi hidupan laut dan hidupan laut kita.

Pertama, kita harus mengawal pelepasan karbon dioksida dari pembakaran bahan bakar fosil akibat aktiviti manusia dan menggunakan tenaga bersih.

Kedua, kita harus mengurangkan input nutrien dari benua (contohnya, dari air sisa, bahan pencemar) ke lautan untuk menekan pertumbuhan produktiviti air permukaan yang berterusan.

Akhirnya, kita harus melindungi habitat untuk spesies marin dan mencegah penangkapan ikan terlalu banyak.

"Kajian kami menunjukkan bahawa pemanasan global bukan sahaja mengenai peristiwa cuaca yang melampau, atau musim panas yang panas, tetapi ia berpotensi untuk mengubah struktur laut dengan akibat yang tidak diketahui untuk perikanan," kata Wortmann dalam satu kenyataan.

Pada masa ini, pasukan merancang untuk membina semula belerang oksik semasa PETM untuk memahami dengan lebih jelas bagaimana bakteria bertindak balas terhadap perubahan dalam kimia air laut dan bagaimana sistem karbon-sulfur-oksigen berkorelasi antara satu sama lain.