Ljudska aktivnost otežava naučnicima da tumače prošlost okeana

Ljudska aktivnost otežava naučnicima da tumače prošlost okeana

Novo istraživanje pokazuje da ljudska aktivnost značajno menja načine na koje se morski organizmi čuvaju, sa trajnim efektima koji mogu da poboljšaju i naruše fosilni zapis. Nalazi su objavljeni u časopisu Biogeosciences.

„Ne menjamo samo životnu sredinu; takođe menjamo prirodu zapisa koji arhivira ove informacije“, rekao je Mihal Kovalevski, Tompsonov predsednik paleontologije beskičmenjaka u Prirodnjačkom muzeju Floride.

„Ove promene mogu biti i dobre i loše. S jedne strane, ljudske aktivnosti mogu sprečiti da fosilni zapisi sačuvaju korisne informacije o tekućim promenama. U drugim situacijama, ljudski postupci mogu zapravo da poboljšaju kvalitet fosilnog zapisa koji se trenutno formira, pružajući na taj način više informacije“.

Ako se ne uzmu u obzir na odgovarajući način, ovi efekti na fosilne zapise mogu dovesti do pogrešnog tumačenja podataka od vitalnog značaja za napore očuvanja. Ljudi su počeli da menjaju ekosisteme mnogo pre nego što su počeli da ih sistematski proučavaju. Na mnogim mestima, jedini način na koji naučnici mogu da znaju kako je ekosistem izgledao pre dolaska ljudi je da se osvrnu na nedavne fosilne zapise.

„Koristimo fosile u očuvanju da bismo razumeli prelazak iz prirodnog, netaknutog okruženja u ono koje imamo danas“, rekao je Kovalevski. Kada naučnici znaju kako je degradirani ekosistem izgledao pre nego što je promenjen, oni znaju čemu da ciljaju kada pokušavaju da ga obnove.

Kovalevski i njegove kolege su se specijalizovali za morsku paleoekologiju i bili su koautori studije sa fokusom na fosilna ležišta u svetskim okeanima. U ovim sredinama, kažu autori, postoji nekoliko međusobno povezanih faktora koji utiču na fosilizaciju, uključujući brzinu kojom se sediment akumulira na morskom dnu, stepen u kojem se životinje probijaju kroz sediment, dubinu na kojoj su ostaci zakopani i koliko brzo određeni fosili vremenom se raspadaju.

Na sve ove faktore mogu i na njih utiču ljudi. Praksa pridnene koče, u kojoj se mreža vuče duž morskog dna, meša i izbacuje sediment, ulivajući mu kiseonik koji razlaže organske ostatke.

Na globalnom nivou, procenjuje se da će koćarenje na dnu izbaciti onoliko sedimenta u vodeni stub koliko se taloži u okeane iz svih svetskih reka.

„Bio sam iznenađen dok sam radio na ovoj studiji da su uticaji koče na dnu tako rašireni“, rekao je glavni autor Rafal Navrot, paleontolog sa Univerziteta u Beču. Navrot proučava promene u morskim ekosistemima koje su se desile od poslednjeg ledenog doba, oblast u kojoj je poznavanje različitih faktora koji pomažu ili ometaju fosilizaciju od ključnog značaja.

On je ispričao jednu studiju u kojoj su on i njegove kolege otkrili izraziti nedostatak velikih školjki iz jezgara sedimenta izbušenih u morsko dno. „S obzirom na ono što sada znamo o intenzitetu koče u nekim oblastima u kojima smo radili, ovaj obrazac može biti samo artefakt njihovog uklanjanja mrežama koje se vuku kroz morsko dno.“

Promene fosilnog zapisa takođe mogu biti indirektne. Lokalna izumiranja uzrokovana ljudskom aktivnošću i uvođenje invazivnih vrsta mogu sprečiti i poboljšati proces fosilizacije. Autori navode primer crvenih kraljevskih rakova (Paralithodes camtschaticus), koji su namerno uneti u Barencovo more između Rusije i Finske šezdesetih godina prošlog veka. Tamo su imali malo prirodnih predatora, a njihova populacija je eksplodirala.

Crveni kraljevski rakovi jedu skoro sve što mogu da dohvate kandže i zgnječe ljuske svog plena. Ovo je izazvalo naglo smanjenje broja beskičmenjaka koji se kopaju, koji oksigenišu sedimente.

Manje organizama koji se ukopavaju znači manje kiseonika u sedimentu, što znači bolje očuvanje. Ali više rakova koji drobe školjke znači da ima manje školjki koje mogu da se sačuvaju. Bez pravog istorijskog konteksta, budući paleontolozi koji pokušavaju da reše ovaj niz događaja mogu da odu zbunjeni.

Ove i druge promene izazvane ljudima mogu biti posebno teške za tumačenje jer oponašaju prirodne procese kao što su erozija ili migracije vrsta. U nekim slučajevima, ljudska aktivnost može u potpunosti izbrisati fosilne arhive ili zbuniti istraživačke napore dodavanjem tona stranog materijala u okruženje.

„Određeni procesi se uopšte ne dešavaju prirodno, poput obnavljanja plaža“, rekao je Kovalevski. Kada delove plaže odnesu uragani ili porast nivoa mora, lokalne vlasti često plaćaju brodovima da izvuku sediment iz dubokovodnih sredina – gde je prirodna erozija zanemarljiva – do obale, fosila i svega ostalog.

U drugim slučajevima, sami fosili su meta za preseljenje.

„Ostrige koje su živele pre stotinama hiljada godina mogu se ukloniti iz jednog područja i dodati modernom morskom dnu drugog kako bi se olakšalo obnavljanje današnjih grebena od ostriga“, rekao je Kovalevski.

Kako onda naučnici počinju da rastavljaju različite prirodne i ljudske sile koje utiču na fosilizaciju? Komplikovano je, rekao je Navrot. „To zavisi od cilja studije, ali postoje načini da se ovi problemi zaobiđu.“

Jedna strategija koja je nedavno postala izvodljivija za implementaciju je radiokarbonsko datiranje. Naučnici koriste ovu metodu za procenu starosti relativno mladih fosila, ali donedavno visoki troškovi značili su da se može koristiti samo štedljivo.

Kada analiziraju jezgro sedimenta izbušenog u modernom morskom dnu, u kojem organizmi na vrhu mogu biti hiljadama godina mlađi od onih na dnu, istraživači bi obično odabrali samo nekoliko fosila za radiokarbonsko datiranje. Ovo je dalo pouzdane informacije, ali lošu rezoluciju, a da je sediment nesvesno pomešan povlačenjem sa dna, rezultati bi mogli da dovedu u zabludu.

„Ne biste bili svjesni ovog problema osim ako niste uzorkovali više uzoraka po sloju, što nije široko rasprostranjen pristup. Mislimo da bi ga trebalo koristiti mnogo češće“, rekao je Navrot.

Istraživači će takođe morati da postanu kreativniji sa vrstama statističkih analiza koje koriste za tumačenje podataka. Ovakvim metodama treba vremena da se razviju i testiraju, ali polako postaju sve češće, a naučnici se približavaju boljem razumevanju kako ljudi utiču na istorijsku arhivu života na Zemlji.

„Promene u geološkom zapisu mogu biti otisci prstiju ljudske aktivnosti i mogu da otkriju nešto o istoriji ekosistema“, rekao je Kovalevski.