早期白亜紀におけるオーシャンデオキシゲネーションの気候閾値

핵심 개념

火山性CO2排出と関連する気候閾値の突破が、OAE1aにおける急激な海洋酸素欠乏化を引き起こし、その後の回復が遅延した。

초록

本研究は、早期白亜紀のオーシャンアノキシックイベント(OAE1a)における海洋酸素欠乏化の過程と要因を明らかにしている。

主な内容は以下の通り:

• OAE1aは1百万年以上にわたる大規模な海洋酸素欠乏化事象であった。
• 火山性CO2排出と関連する気候閾値の突破が、急激な海洋酸素欠乏化を引き起こした。
• その後の回復は、シリケート風化フィードバックの遅い反応により1百万年以上遅延した。
• OAE1a終了後も、十分な温暖化が継続したため、100,000年周期の海洋酸素変動が続いた。
• 火山活動、風化、海洋酸素濃度の間には、気候閾値を特徴とする密接な結びつきがある。

통계

OAE1aは1百万年以上にわたって持続した。
シリケート風化フィードバックの遅い反応により、海洋酸素濃度の回復が1百万年以上遅延した。
OAE1a終了後も、100,000年周期の海洋酸素変動が続いた。

인용구

「火山性CO2排出と関連する気候閾値の突破が、OAE1aにおける急激な海洋酸素欠乏化を引き起こした。」
「その後の回復は、シリケート風化フィードバックの遅い反応により1百万年以上遅延した。」
「OAE1a終了後も、十分な温暖化が継続したため、100,000年周期の海洋酸素変動が続いた。」

핵심 통찰 요약

A climate threshold for ocean deoxygenation during the Early Cretaceous - Nature

by Kohen W. Bau... 게시일 www.nature.com 09-04-2024

https://www.nature.com/articles/s41586-024-07876-1

더 깊은 질문

火山活動と気候変動の関係はどのように他の地質時代の海洋酸素変動事象にも当てはまるだろうか。

火山活動と気候変動の関係は、他の地質時代の海洋酸素変動事象にも広く当てはまります。例えば、古生代のペルム紀末の大量絶滅や、白亜紀の海洋無酸素事象（OAE）など、これらのイベントはしばしば大規模な火山活動と関連しています。火山から放出される二酸化炭素（CO2）は、温暖化を引き起こし、海洋の酸素濃度を低下させる要因となります。特に、火山活動による温暖化が進行すると、海洋の酸素消費が増加し、酸素供給が追いつかなくなることで、海洋の脱酸素化が進行します。このように、火山活動は気候変動を通じて海洋酸素変動に深く関与しており、過去のOAEsにおける生物危機や生態系の変化を引き起こす重要な要因となっています。

気候閾値を超えた場合の海洋生態系への長期的影響はどのようなものか。

気候閾値を超えると、海洋生態系には深刻な長期的影響が及ぶ可能性があります。具体的には、海洋の脱酸素化が進行することで、好気性生物の生息環境が悪化し、これにより生物多様性が減少します。さらに、酸素濃度の低下は、栄養素の循環や食物連鎖にも影響を与え、海洋生態系の機能が損なわれることになります。OAE1aのような歴史的な事例では、脱酸素化が1百万年以上続いたことから、長期的な生態系の変化や生物の絶滅が観察されました。また、温暖化が持続することで、海洋の酸性化や栄養塩の不均衡が生じ、これがさらなる生態系の変化を引き起こす可能性があります。このように、気候閾値を超えることは、海洋生態系に対して持続的かつ深刻な影響を及ぼすことが示唆されています。

シリケート風化フィードバックの遅延が海洋酸素回復を阻害する他の要因はないだろうか。

シリケート風化フィードバックの遅延は、海洋酸素回復を阻害する重要な要因ですが、他にもいくつかの要因が考えられます。まず、温暖化が進行することで、海洋のストラティフィケーション（層化）が強まり、深層水と表層水の混合が妨げられます。これにより、酸素が深層に供給されにくくなり、酸素濃度の回復が遅れる可能性があります。また、栄養塩の過剰供給や、藻類の異常繁殖（赤潮など）が起こると、これが酸素消費を増加させ、回復をさらに妨げる要因となります。加えて、海洋の温度上昇は、微生物の活動を活発化させ、これが有機物の分解を促進し、酸素を消費することにもつながります。これらの要因が相互に作用し、シリケート風化フィードバックの遅延と相まって、海洋酸素の回復を複雑に阻害することが考えられます。