Một vỏ ốc hóa thạch được tìm thấy ở Nam Cực sắp được phân tích trong phòng thí nghiệm. Hình thái của vỏ hóa thạch thay đổi khi đại dương trở nên axit hơn do nồng độ carbon dioxide tăng.
Carbon dioxide (CO2) được tạo ra bởi núi lửa ở Ấn Độ trong thời hiện đại đã tạo ra các đại dương có tính axit làm tan một phần vỏ sò và ốc sên. Theo dõi cách những sinh vật này thay đổi theo thời gian cho thấy hành tinh của chúng ta đang vật lộn với lượng CO2 cao trong khí quyển.
“Trái đất rõ ràng đang bị 'căng thẳng' trước sự kiện tuyệt chủng hàng loạt lớn”, ông Benjamin Linzmeier từ Đại học Tây Bắc Hoa Kỳ cho biết.
Theo các nhà nghiên cứu, sự hiểu biết về phản ứng của Trái đất đối với các đợt nóng lên toàn cầu trước đây có thể làm sáng tỏ cuộc chiến của chúng ta trước cuộc khủng hoảng khí hậu đang diễn ra.
Bẫy Deccan, một mảng núi lửa rộng 200.000 dặm vuông, đã phun trào trong một thời gian dài và tạo ra một lượng lớn khí nhà kính. Các đại dương đã hấp thụ CO2 và trở nên có tính axit hơn, lần lượt ảnh hưởng đến các động vật sống dưới nước. Nó cũng khiến cho vỏ hóa thạch cổ ở Nam Cực thay đổi và dẫn tới sự xuất hiện của giai đoạn sau vụ va chạm với tiểu hành tinh Chicxulub hỗn loạn của Trái đất.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Tây Bắc đã đo thành phần đồng vị canxi của ngao hóa thạch và vỏ ốc. Họ đã liên kết hình thái thay đổi của các hóa thạch này với các vụ phun trào dai dẳng của Bẫy Deccan.
“Dữ liệu của chúng tôi cho thấy môi trường đã thay đổi trước tác động của tiểu hành tinh”, tiến sĩ Linzmeier, một trong những tác giả của nghiên cứu, cho biết. “Những thay đổi đó dường như tương quan với sự phun trào của Bẫy Deccan. Tác động của tiểu hành tinh trùng với sự mất ổn định chu trình carbon trước đó. Nhưng điều đó không có nghĩa là chúng ta có câu trả lời cho những gì thực sự đã gây ra sự tuyệt chủng”.
Vỏ ốc có thể cho thấy manh mối quan trọng về mức độ carbon dioxide trong lịch sử biến động của khí quyển.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Tây Bắc Hoa Kỳ đã đo thành phần đồng vị canxi của ngao hóa thạch và vỏ ốc từ trước khi khủng long tuyệt chủng.
CO2 làm tăng tính axit của các đại dương làm thay đổi cách hình thành vỏ, vì nước có tính axit hơn có thể hòa tan vỏ canxi cacbonat mềm được tạo ra.
Một loại canxi cụ thể, một đồng vị, có thể được phát hiện bằng phương pháp mới được phát triển tại Đại học Tây Bắc. Các vỏ canxi được hòa tan thành những chất cơ bản của chúng và được đưa vào các máy phân tích khác nhau, gồm cả máy quang phổ khối.
“Chúng tôi có thể đo lường các biến thể đồng vị canxi với độ chính xác cao”, Tiến sĩ Andrew Jacobson, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết. “Chúng tôi dự kiến sẽ thấy một số thay đổi trong thành phần của vỏ. Nhưng chúng tôi đã rất ngạc nhiên bởi sự thay đổi xảy ra nhanh như thế nào”, tiến sĩ Linzmeier nói thêm.
Họ cũng rất ngạc nhiên khi không thấy nhiều thay đổi liên quan đến sự tuyệt chủng của loài khủng long.
Các nhà nghiên cứu nói rằng, việc có thể hiểu hành tinh đã phản ứng với mức độ CO2 cao như thế nào trong quá khứ có thể giúp chúng ta hiểu được tình hình nguy hiểm hiện nay trước lượng khí thải nhà kính ngày càng tăng.
“Ở một mức độ nào đó, chúng tôi nghĩ rằng các sự kiện axit hóa đại dương thời cổ đại là tương tự tốt cho những gì đang xảy ra với khí thải CO2 do con người tạo ra”, tiến sĩ Jacobson nói. “Chúng ta có thể sử dụng công việc này như một công cụ để dự đoán tốt hơn những gì xảy ra trong tương lai”.
Nghiên cứu sẽ được công bố trong số tháng 1/2020 của tạp chí Geology.
