อุณหภูมิน้ำลึกขึ้น 0.3 องศาเซลเซียส ใน 30 สล็อตแตกง่าย ปีอัตราการให้ความร้อนของน้ำที่อยู่ลึกลงไปในทะเลกรีนแลนด์นั้นสูงกว่าอัตราการให้ความร้อนโดยเฉลี่ยที่คำนวณสำหรับมหาสมุทรโลกประมาณ 10 เท่า
การวิเคราะห์ข้อมูลอุณหภูมิระหว่างปี 1950 ถึง 2010 ของทะเลกรีนแลนด์ ซึ่งเป็นพื้นที่มหาสมุทรทางใต้ของมหาสมุทรอาร์กติก แสดงให้เห็นว่าน้ำจากระดับความลึก 2,000 เมตรถึงพื้นทะเลได้เพิ่มขึ้น 0.3 องศาเซลเซียสในช่วง 30 ปีที่ผ่านมานักวิจัยรายงาน ถึงแม้ว่าความแตกต่างจะไม่มากขนาดนั้น แต่ก็เทียบเท่ากับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิบรรยากาศทั่วยุโรป 4 องศาเซลเซียส ผล การวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในจดหมายวิจัยธรณีฟิสิกส์
ผลลัพธ์มีนัยสำหรับการทำความเข้าใจบทบาทของมหาสมุทรลึกในระบบภูมิอากาศและการตอบสนองของน้ำต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ซึ่งเป็นปัญหาที่เกิดขึ้นในเวลาที่เหมาะสมโดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อ มีการเผยแพร่ รายงานล่าสุดจาก คณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
ออกซิเจนไหลสู่ชั้นบรรยากาศโลกเร็วกว่าที่คิด
วันที่ย้อนไปเมื่อ 3 พันล้านปีก่อนวันที่ออกซิเจนครั้งแรกของโลกอาจเกิดขึ้นเร็วกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คิดไว้ 300 ถึง 400 ล้านปี จากการวิเคราะห์ตะกอนโบราณ ร่องรอยของออกซิเจนทำให้ชั้นบรรยากาศของโลกดูงดงามเมื่อประมาณ 3 พันล้านปีก่อน
วันที่ใหม่ทำให้ออกซิเจนบนโลกมากกว่า 600 ล้านปีก่อนเหตุการณ์ Great Oxidation เมื่อระดับออกซิเจนในบรรยากาศเพิ่มขึ้นอย่างมาก ในช่วงหกปีที่ผ่านมา การศึกษาทางธรณีวิทยาจำนวนหนึ่งได้ระบุถึงปริมาณออกซิเจนชั่วคราวที่ 2.6 พันล้านถึง 2.7 พันล้านปีก่อน นักวิทยาศาสตร์คิดว่าจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงเช่นไซยาโนแบคทีเรียผลิตออกซิเจน ดังนั้นจังหวะเวลาของออกซิเจนในบรรยากาศครั้งแรกจึงมีผลต่อการสังเคราะห์แสงของสิ่งมีชีวิตบนโลก
นักธรณีวิทยา Sean Crowe ซึ่งเป็นผู้นำการศึกษาร่วมกับ Lasse Døssing แห่งมหาวิทยาลัยเซาเทิร์นเดนมาร์กใน Odense กล่าวว่าเนื่องจากการสังเคราะห์แสงมีความซับซ้อน นักวิทยาศาสตร์จึงคิดว่า “ต้องใช้เวลาในการพัฒนานานมาก” ข้อมูลของทีมพร้อมกับรายงานก่อนหน้านี้ที่บ่งชี้ว่าออกซิเจนมีอยู่ก่อนเกิด Great Oxidation Event ซึ่งจะทำให้แนวคิดนั้นแตกสลาย Crowe ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่มหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบียในแวนคูเวอร์กล่าว
ทีมของโครว์ค้นพบโดยใช้หินอายุ 3 พันล้านปีที่เจาะจากใต้ดิน 1,000 เมตรในแอฟริกาใต้ โครว์คาดว่าตะกอนจะเผยให้เห็นโลกที่ขาดออกซิเจน ทีมงานกลับพบหลักฐานที่เก่าแก่ที่สุดของออกซิเจนบนโลก
นักวิจัยใช้เทคนิคที่มีความไวสูงโดยเปรียบเทียบรูปแบบที่เสถียรของโครเมียม
โครเมียม-52 และโครเมียม-53 – เพื่อตรวจสอบหินเพื่อหาสัญญาณของการได้รับออกซิเจน ทุกวันนี้ โครเมียม-52 มีมากในตะกอนดินมากกว่าโครเมียม-53 เนื่องจากออกซิเจนในบรรยากาศออกซิไดซ์ได้ง่ายกว่า หรือดึงอิเล็กตรอนออกจากโครเมียม-53 เมื่อถูกออกซิไดซ์ โครเมียม-53 จะละลายในน้ำ ดังนั้นแม่น้ำจึงไหลลงสู่มหาสมุทร
โครว์และเพื่อนร่วมงานรายงานในวันที่ 26 กันยายนธรรมชาติว่าตัวอย่างจากแอฟริกาใต้มีโครเมียม-53 ในระดับต่ำอย่างน่าประหลาดใจ ซึ่งบ่งชี้ว่าออกซิเจนมีอยู่ในบรรยากาศในขณะนั้น นักวิจัยยังตรวจพบโครเมียม-53 ในระดับที่สูงขึ้นในตะกอนมหาสมุทรโบราณที่อยู่ใกล้เคียง
เนื่องจากมีการใช้เทคนิคโครเมียมในช่วงหลายปีที่ผ่านมาเท่านั้น ผู้เชี่ยวชาญบางคนจึงกระตือรือร้นแต่ระมัดระวังเกี่ยวกับการค้นพบนี้ Woodward Fischer นักธรณีวิทยาแห่ง Caltech กล่าวว่า “เรากำลังอยู่ในขั้นตอนการสำรวจ” ในการตีความผลลัพธ์ดังกล่าว
James Farquhar นักธรณีเคมีจากมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ในคอลเลจพาร์คกล่าวว่าทีมสร้าง “เคสที่ค่อนข้างแข็งแกร่ง” ที่โครเมียมอายุ 3 พันล้านปีถูกออกซิไดซ์ อย่างไรก็ตาม Farquhar กล่าวว่าสารเคมีอื่นที่ไม่ใช่ออกซิเจนอาจมีบทบาทสำคัญในการเกิดออกซิเดชัน
ผลลัพธ์มีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดคำถามเกี่ยวกับวิวัฒนาการของการสังเคราะห์แสง นักวิทยาศาสตร์คิดว่าไซยาโนแบคทีเรียซึ่งเป็นผู้ต้องสงสัยอันดับต้น ๆ สำหรับการผลิตออกซิเจนในระยะเริ่มต้น วิวัฒนาการมาเมื่อ 2.7 พันล้านปีก่อน สิ่งมีชีวิตอื่นๆ อาจผลิตออกซิเจนได้เร็วกว่าปกติ หรือไซยาโนแบคทีเรียอาจมีวิวัฒนาการเร็วกว่าที่คิด
งานวิจัยกล่าวว่านักธรณีวิทยาชีวภาพ Roger Buick จากมหาวิทยาลัย Washington ในซีแอตเทิล “เพิ่มความซับซ้อนให้กับภาพของเราว่าโลกได้รับออกซิเจนมาอย่างไรและเมื่อไหร่ มันแสดงให้เห็นว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงด้วยออกซิเจนซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของออกซิเจนส่วนใหญ่นั้นมีวิวัฒนาการมานานก่อนเกิด Great Oxidation Event”
หากการบุกรุกไม่ได้ทำให้เกิดบุปผาที่ร้ายกาจในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทย์เลอร์กล่าว ต้องมีสิ่งอื่นที่เปลี่ยนไป การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมไม่พบการกลายพันธุ์ที่เชื่อมโยงกับการก่อตัวของน้ำมูก เขากล่าวเสริม แต่นักวิจัยหลายคน รวมทั้งโบธเวลล์ ได้ค้นพบว่าบุปผาจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อระดับฟอสฟอรัสในแม่น้ำลดลงต่ำมากเท่านั้น เทย์เลอร์และคนอื่นๆ คิดว่าเมื่อไดไดโมหิวโหยเพราะต้องการฟอสฟอรัส มันจะแปรสภาพเป็นรูปก้านยาวเพื่อลอยสูงขึ้นไปในแนวน้ำ
อาร์. แจน สตีเวนสัน นักนิเวศวิทยาสาหร่ายแห่งมหาวิทยาลัยมิชิแกนสเตตในอีสต์แลนซิง รัฐมิชชัน สล็อตแตกง่าย
