以前被忽視的一個因素–大陸的位置–有助於使地球的海洋充滿支持生命的氧氣。大陸運動最終可能產生相反的效果並殺死大多數深海生物。來自加州大學河濱分校的地質學家Andy Ridgwell日前指出：“大陸漂移看起來很慢，好像沒有什麼劇烈的變化，但當海洋被引爆時，即使是一個看似微小的事件也可能引發海洋生物的大範圍死亡。”
Ridgwell是一項關於影響海洋氧氣的力量的新研究的論文共同作者。
當海洋表面的水接近北極或南極時，它會變得更冷，密度會更大，然後下沉。當水下沉時，它將從地球大氣層中拉出的氧氣運送到洋底。
最終，迴流將沉沒的有機物釋放的營養物質帶回到海洋表面，在那裡為浮游生物的生長提供動力。今天海洋的魚類和其他動物的多樣性相當豐富，它們都是由不間斷的氧氣供應到較低的深度和在表面產生的有機物質支持。
新研究發現，這種氧氣和營養物質的循環可能會突然結束。科學家們通過使用複雜的計算機模型調查了大陸板塊的位置是否會影響海洋中氧氣的流動。結果他們驚訝地發現–確實如此。
由加州大學河濱分校的研究人員領導的這一發現已於當地時間8月17日發表在《自然》上。
“許多百萬年前，在海洋中的動物生命開始后不久，整個全球海洋循環似乎會定期關關閉，”Ridgwell說道，“我們沒有想到會發現大陸的運動會導致地表水和氧氣停止下沉並可能極大地影響地球上生命的進化方式。”
到目前為止，用於研究過去5.4億年來海洋氧氣演變的模型相對簡單並且沒有考慮到海洋循環。在這些模型中，海洋缺氧–海洋氧氣消失的時候–意味着大氣中氧氣濃度的下降。
該研究的論文第一作者、前UCR古氣候建模師Alexandre Pohl指出：“科學家們以前認為，海洋中氧氣水平的變化主要反映了大氣中的類似波動。”
據了解，這項研究首次使用了一個海洋被以三維方式表示並將洋流考慮在內的模型。根據研究結果，全球水循環的崩潰導致上層和下層深度的氧氣水平出現明顯的分離。
這種分離意味着整個海底，除了靠近海岸的淺水區，在數千萬年內完全失去了氧氣，直到大約4.4億年前的志留紀開始。
Ridgwell說道：“循環崩潰對於任何不能游近表面和大氣中仍存在的生命之氧的東西來說都是一個死刑判決。深海生物包括長相怪異的魚類、巨型蠕蟲和甲殼類動物、烏賊、海綿等等。”
據悉，這篇論文沒有涉及地球是否或何時可能會在未來出現類似的事件。事實上，很難確定何時可能發生崩潰也很難確定是什麼引發了崩潰。不過現有的氣候模型已經證實，全球變暖的加劇將削弱海洋環流，一些模型甚至還預測，始於北大西洋的環流分支最終會崩潰。
“我們需要一個更高分辨率的氣候模型來預測大規模滅絕事件。話雖如此，我們今天確實已經對北大西洋的水循環感到擔憂，而且有證據表明，水的流向深度正在下降，”Ridgwell說道。
Ridgwell表示，理論上，一個異常溫暖的夏天或一個懸崖的侵蝕可能會引發一連串的過程進而顛覆今天的生命。“你會認為海洋的表面，也就是你可能衝浪或航行的那部分，是所有行動的地方。但在下面，海洋也正在不知疲倦地工作，為黑暗深處的動物提供重要的氧氣。海洋讓生命蓬勃發展，但它也可以再次帶走這種生命。隨着大陸板塊的不斷移動，沒有什麼可以排除這種可能性。”