Tärkeä havainto ilmoitettiin viime viikolla samassa Science-numerossa kuin Ardipithecusin uudet tutkimukset, ja valitettavasti sen varjostivat 4 miljoonan vuoden ikäisen hominidin uutiset. Tämä havainto voi osoittautua vielä tärkeämmäksi, koska se ei liity yksittäisen lajin kehitykseen, vaan yleisesti maan elämän elpymiseen yhden suurimman koskaan sattuneen katastrofin jälkeen.
Viittaan Julio Sepúlvedan ja muiden kirjoitukseen, jonka otsikkona on "Meren tuottavuuden nopea elpyminen kriittisen paleogeenisen joukkotuhonnan jälkeen".
Sepúlveda ja hänen kollegansa tutkivat Tanskassa meren pohjakerrostumia KT: n joukkotutkimuksen jälkeisen ajanjakson ajankohdasta. Tuo tapahtuma koostui suuren asteroidin vaikutuksesta maan päälle 65 miljoonaa vuotta sitten ja monien lajien myöhemmästä sukupuuttoon, mukaan lukien kaikki dinosaurukset. Uskotaan, että valtamerien biologinen aktiivisuus laski valtavasti tapahtuman jälkeen, koska aurinko oli suurelta osin estetty, mikä vähentää valtamerellä elävien levien fotosynteesiä. Ilman aurinkoa levät olisivat kuolleet, ja ilman leviä, jotka ovat valtameren ravintoketjun juuressa, muut valtameren elämänmuodot kuolevat pois tai niistä tulee hyvin harvinaisia. Tapahtuman laajemmin hyväksytyt uudelleenarvioinnit osoittavat, että tämä valtamerilainen kuolema todella tapahtui ja että avoimen valtameren ekosysteemien toipuminen tästä vaikutuksesta kesti jopa kolme miljoonaa vuotta. (Rannan lähellä sijaitsevien ekosysteemien on ajateltu toipuneen paljon nopeammin.) Suhteellisen elottomalle vaikutuksen jälkeiselle avoimelle valtamerelle viitataan joskus "Stangelove-valtamereksi" viitaten apokalyptisen elokuvan "Dr. Strangelove" hahmoon.
Edelliset tutkimukset perustuivat kuitenkin meren eliöiden fossiilien tutkimiseen, mukaan lukien levät, jotka jättävät helposti fossiilisoituneen piidioksidin "luurankoon", jotka ovat todellakin harvat erittäin kauan vaikutuksen jälkeen. On kuitenkin mahdollista, että tietyn tyyppiset organismit, jotka eivät jätä fossiileja taakse, kuten synobakteerit, olivat runsaasti ja pysyisivät havaitsematta fossiilitietokannassa.
Sepúlvedan ja hänen kollegansa kirjoituksessa käytettiin erityyppisiä todisteita avomeren biologisen aktiivisuuden etsimiseksi ja löydettiin se runsaasti mahdollisesti vuosisadan kuluessa vaikutuksesta. Jos tämä osoittautuu totta, silloin taivaan tummenemisen vaikutuksen jälkeen on pitänyt olla melko lyhytaikaista, ja valtameren ekosysteemien havaituilla pitkäaikaisilla häiriöillä on oltava erilainen selitys.
"Ensisijainen tuottavuus palasi nopeasti, ainakin tutkittavassa ympäristössä", sanoo Roger Summons, yksi paperin kirjoittajista. "Ilmakehän on täytynyt puhdistua nopeasti. Ihmisten on mietittävä ekosysteemien palautumista uudelleen. Se ei voi olla pelkästään ruokatarjonnan puutetta."
Menetelmä, jota tämä tutkimusryhmä käytti, oli etsiä isotooppisesti erillisiä materiaaleja tutkittavissaan valtameren sedimenteissä sekä molekyylejä, jotka olisivat voineet muodostaa vain elävät esineet.
He katsoivat sedimentit koostuivat 37 senttimetrin paksuisesta savikerroksesta Tanskassa. Tässä saven sisällä, joka on talletettu suhteellisen matalaan läheiseen rannikkoympäristöön, ovat elävien organismien tuottamia hiilivetymolekyylejä, jotka ovat kohtuudella hyvin säilyneet 65 miljoonan vuoden takaisesta ajasta. Nämä molekyylit osoittavat laajan avoimen valtameren fotosynteesin olemassaolon, joka ei olisi ollut mahdollista "Strangelove ocean" -mallilla.
Analyysin toimintatapa voidaan ymmärtää tällä tavalla: Meressä on paljon liuennut hiili. Tämä hiili esiintyy useamman kuin yhden isotoopin muodossa. Isotooppi on versio elementistä, joka on vain vähän erilainen ydinkoostumuksessaan, ja suurimmalla osalla uraania kevyemmistä elementeistä on useita ei-radioaktiivisia isotooppeja. Jos valtameressä ei olisi elämää, hiili saavuttaisi tietyn tasapainon suhteessa kunkin isotoopin osuuteen, joten sedimenteillä, jotka sisältävät hiiltä, olisi näiden isotooppien ennustettavissa oleva suhde. (Huomaa: Tällä ei ole mitään tekemistä radiokarbonaattitutkimuksen kanssa. Katso tästä blogiviestistä lisätietoja mahdollisesta hämmennyksestä aiheesta.)
Elävät muodot käyttävät hiiltä, mutta kun hiili otetaan ympäristöstä, tietyt isotoopit sisällytetään biologiseen kudokseen helpommin kuin muut. Mitä isotooppeja biologisissa järjestelmissä käytetään ja millä tavalla, ja tarkka syy siihen, on monimutkainen ja kaukana pelkästään blogikirjoituksella! Riittää, kun sanotaan, että kun geokemisti tarkastelee hiilinäytettä erittäin herkillä välineillä, hän voi kertoa, onko tämä hiili peräisin ei-biologisesta järjestelmästä verrattuna biologiseen järjestelmään. Tämän lisäksi on jopa mahdollista kertoa, millaista biologista järjestelmää esitetään.
Sepúlvedan joukkue kykeni kertomaan, että näiden vaikutusten jälkeisten sedimenttien hiili olisi voinut koota vain näihin hiilivetyihin (ja muihin yhdisteisiin) toimivassa avoimen valtameren ekosysteemissä, runsaasti leviä, jotka syntetisoivat melko hyvällä leikkeellä. Koska nämä sedimentit talletettiin heti iskun jälkeen, "Strangelove" -teoria, jolla on laaja eloton meri, on erittäin epätodennäköistä.
