Vai trò của sự chuyển dịch các lục địa trong việc giúp các đại dương của Trái đất được cung cấp oxy hỗ trợ sự sống là yếu tố trước kia đã từng bị bỏ qua. Song sự dịch chuyển các lục địa có thể có tác động ngược lại, giết chết hầu hết các sinh vật dưới đáy địa dương.
Andy Ridgwell, nhà địa chất học UC Riverside đồng tác giả của một nghiên cứu mới về các lực ảnh hưởng đến oxy của đại dương cho biết: “Sự trôi dạt của lục địa có vẻ rất chậm chạp, hầu như chẳng có tác động quyết liệt nào, nhưng từ thuở sơ khai của đại dương, chỉ một sự kiện rất nhỏ cũng có thể gây ra cái chết trên diện rộng của các sinh vật đại dương” .
Khi chuyển động đến gần cực Bắc hoặc Nam, các lớp nước ở bề mặt đại dương trở nên lạnh và đặc hơn, do đó chúng chìm xuống, vận chuyển oxy từ bầu khí quyển của Trái Đất xuống đáy đại dương. Sau đó, một dòng nước trồi quay trở lại bề mặt đại dương mang theo dưỡng chất từ các chất hữu cơ đã chìm xuống trước đây, thúc đẩy sự phát triển của các sinh vật phù du. Cả việc cung cấp oxy liên tục cho các các lớp nước sâu và các chất hữu cơ được mang lên bề mặt sẽ hỗ trợ cho sự đa dạng của các loài cá và các động vật trong đại dương ngày nay.
Những phát hiện mới do các nhà nghiên cứu có trụ sở tại Đại học California Riverside dẫn đầu đã phát hiện ra sự lưu thông oxy và chất dinh dưỡng này có thể đã từng bị kết thúc khá đột ngột. Sử dụng các mô hình máy tính phức tạp, các nhà nghiên cứu đã điều tra xem sự dịch chuyển của các mảng lục địa có ảnh hưởng đến cách thức vận chuyển oxy của đại dương hay không. Họ ngạc nhiên khi thấy đúng như vậy.
Ridwell cho biết: “Hàng triệu năm về trước, không lâu sau khi sự sống của động vật dưới đại dương bắt đầu, toàn bộ tuần hoàn đại dương trên toàn cầu dường như bị ngừng hoạt động. Chúng tôi e rằng sự chuyển động của lục địa có thể khiến các lớp nước bề mặt mang oxy ngừng chìm xuống, ảnh hưởng đáng kể đến cách sự sống phát triển trên Trái Đất”.
Cho đến bây giờ, các mô hình được sử dụng để nghiên cứu sự tiến hóa của oxy của biển trong hơn 540 triệu năm qua là tương đối đơn giản và không tính đến sự lưu thông đại dương. Trong các mô hình này, sự thiếu oxy đại dương – thời điểm oxy đại dương biến đi – chỉ là do nồng độ oxy trong khí quyển bị giảm thiểu.
“Trước đây, các nhà khoa học cho rằng sự thay đổi nồng độ oxy ở đại dương gần như phản ánh sự dao động tương tự trong oxi khí quyển” – Alexandre Pohl, tác giả và nhà sáng lập mô hình cổ sinh của UCR, hiện đang làm việc tại Đại học Bourgogne Franche-Comté tại Pháp.
Nghiên cứu này lần đầu tiên sử dụng một mô hình, trong đó đại dương được biểu diễn theo ba chiều có tính đến các dòng chảy đại dương. Kết quả cho thấy sự gián đoạn trong lưu thông nước biển toàn cầu dẫn đến sự tách biệt rõ ràng giữa các nồng độ oxy ở các độ sâu khác nhau. Sự tách biệt này khiến đáy đại dương, ngoại trừ những khu vực nông gần bờ mất hết toàn bộ oxy hàng chục triệu năm, cho đến khoảng 440 triệu năm trước, vào đầu kỷ nguyên Silurian.
“Sự gián đoạn tuần hoàn sẽ là án tử cho bất cứ thứ gì không thể bơi lên gần bề mặt đại dương hơn và oxy cung cấp sự sống vẫn tồn tại trong bầu khí quyển” – Ridwell cho biết. Các sinh vật tồn tại ở độ sâu nhất định bao gồm các loài cá, giun và giáp xác khổng lồ, mục, bọt biển …
Bài báo không đề cập đến việc liệu Trái Đất có thể bị một sự kiện tương tự diễn ra trong tương lai hay không, và thật khó để xác định khi nào thì sự gián đoạn sẽ xảy ra và điều gì sẽ kích hoạt nó. Tuy nhiên, các mẫu khí hậu hiện có xác định sự nóng lên toàn cầu ngày càng tăng sẽ làm yếu đi sự tuần hoàn của đại dương, và một vài mô hình dự đoán sự gián đoạn cuối cùng của nhánh hoàn lưu sẽ bắt đầu ở phía Bắc Đại Tây Dương.
“Cần một mô hình khí hậu có độ phân giải cao hơn để dự đoán một sự tuyệt chủng hàng loạt” – Ridgwell cho biết. “Quả thực chúng tôi có lo ngại về sự lưu thông nước ở phía Bắc Đại Tây Dương hiện nay, và có bằng chứng cho thấy các dòng chảy ở các độ sâu đang suy giảm”.
Về lý thuyết, Ridgwell cho biết một mùa hè ấm áp bất thường hay sự bào mòn của vách đá có thể kích hoạt một loạt các quá trình làm đảo lộn sự sống như ngày nay.
“Ta tưởng rằng bề mặt của đại dương, nơi có thể lướt sóng, chèo thuyền, cũng chính là nơi mà tất cả các hoạt động diễn ra. Nhưng ở bên dưới, đại dương đang hoạt động không ngừng nghỉ, cung cấp lượng oxy quan trọng cho các sinh vật ở độ sâu tối tăm” Ridgwell nói. “Đại dương cho phép sự sống sinh sôi nhưng nó có thể lấy đi sự sống một lần nữa. Không có gì có thể ngăn cản điều đó xảy ra khi các mảng lục địa tiếp tục di chuyển.”
Minh Nguyệt dịch
Nguồn: University California Riverside
