Det är varmt, det finns inget syre och det finns ingenstans att fly - marina arter kan möta sådana förhållanden
Vad händer med havet?
Förändringar är redan på gång.Koldioxid löser sig i havet och bildar kolsyra. Som ett resultat har havets pH redan sjunkit med 0,1 jämfört med förindustriell tid. Kanske kommer den att falla med ytterligare 0,5 år 2100. Klimatexperter tror att år 2100 kommer den globala medeltemperaturen att öka med 2,1-4,4°C, enligt det "måttliga" scenariot. Allt detta händer på grund av antropogena klimatförändringar.
Det förväntas att under de kommande decennierna, globalTemperaturerna kommer att bli ännu högre, sa författarna till det nya verket. Så forskare frågar hur dessa förändringar kommer att påverka livet på jorden - och särskilt i haven. Men haven har upplevt allvarliga kriser tidigare, inklusive minst fem massutrotningar. Om du studerar dessa händelser kan du förstå vad som väntar oss i framtiden.
Vad fick författarna till det nya verket reda på?
För att bättre förstå vad trender bör varaförväntar sig, Princeton University oceanografer Justin Penn och Curtis Deutsch använde en vetenskaplig modell som hade använts för att förutsäga omfattningen av massutrotningar i det förflutna. Författarna ville bedöma konsekvenserna av dagens globala uppvärmning.
Enligt deras studie publicerad iTidningen Science, om mänskligheten misslyckas med att minska utsläppen från förbränning av fossila bränslen kommer ytterligare en massutrotning att inträffa i jordens hav inom de närmaste 300 åren.
Denna potentiella katastrof kommer att få olika konsekvenser beroende på olika faktorer. Svaret från arter på nord- och sydpolen kommer att skilja sig från vad som händer i tropikerna.
Hur liknar den förutsagda utrotningen de som har inträffat tidigare?
Författarna till det nya verket studerade först mesten fruktansvärd massutrotning som inträffade för cirka 250 miljoner år sedan, i slutet av permperioden. Sedan inträffade ett kraftigt vulkanutbrott som ledde till miljöförändringar och massutrotning. Den utplånade cirka 95 % av kända marina arter.
Penn och hans kollegor fann att under denna tid sjönk syrehalterna, klimatet förändrades och andra faktorer kombinerades för att förstöra lämpliga livsmiljöer för många marina arter.
"Samma miljöförändringar sker i haven idag", säger Penn, "så vi ville kvantifiera omfattningen av en möjlig utrotningshändelse som följer en liknande väg.
Penn och Deutsch tittade på konsekvenserna av flerascenarier. När den globala uppvärmningen består men det är minimal förändring, och hela vägen upp till höga utsläpp, skarpa uppvärmningsscenarier.
Vad kommer att hända med havet?
Det fann forskarna i värsta fallalternativ, kommer utrotningar i haven att likna de fem som inträffade tidigare på jorden. I samtliga fall kämpade organismerna för att hitta en lämplig livsmiljö i den förhöjda temperaturen och syrebristen.
Ekosystem där syrenivån i vattnet redan ärlåg, som de i de tropiska haven i Indo-Stillahavsområdet, kommer sannolikt att drabbas särskilt hårt. Havsvatten kan sakna det syre som behövs för att upprätthålla liv för alla varelser. Organismer som är närmare polerna kommer också att drabbas, eftersom vattnet blir för varmt för arter som är vana vid kyla.
"Tropiska arter är redan anpassade till en viss miljö", säger Penn, "och polära organismer har ingenstans att ta vägen för att söka skydd."
Visste forskarna tidigare att utrotning var på väg att hända?
De kanske gissade, men enligt författarna till det nya verket skiljer sig deras bedömning från de tidigare.
"Många tidigare verk av biologer föreslogatt det marina livet har en stor livsmiljö, och de marina systemen i sig är väldigt inerta, så klimatförändringar kommer sannolikt inte att orsaka några större effekter”, säger paleontologen David Lazarus på Naturhistoriska museet. Han var inte involverad i den nya studien.
Även om haven är stora och mångsidiga ekosystem med många arter, kommer de värsta scenarierna för global uppvärmning att påverka dem allvarligt.
Enligt Lazarus har den nya studienvissa begränsningar - den tar inte hänsyn till andra faktorer som påverkar havets biologiska mångfald - överfiske och föroreningar. Författarna behöver också samla in mer information om olika organismers metabola behov.
Studien är dock övertygandebevisar att många marina arter inte bara kan flytta till en annan plats, och förändringar i havstemperaturen förvärrar överlevnaden för olika arter, konstaterar Lazarus.
Vad händer nu?
Ser hundra år in i framtiden, författarnastudier understryker att nu är det dags att förhindra de värsta konsekvenserna som väntar havet. Det globala klimatet förväntas värmas upp med cirka 3,6°C år 2100. Om utsläppen är begränsade och uppvärmningen hålls på detta minimum, kan massutrotning undvikas.
"Vi fann att omfattningen av massutrotningenberor på mängden CO2 vi släpper ut”, säger Penn. Han konstaterar att utifrån resultatet av arbetet finns två möjliga scenarier. Utsläppen från fossila bränslen kommer att fortsätta, vilket leder till en av de värsta biologiska kriserna på jorden. Men om utsläppen minskar finns det hopp om att havets ekosystem och biologisk mångfald kan bevaras.
Läs mer:
Den har jagats i århundraden: vad vet vi om planeten Vulcan bredvid solen
Fysiker har experimentellt bekräftat en ny grundläggande lag för vätskor
Astronomer har hittat en planet nära jorden: den har en mycket konstig bana