Den globala uppvärmningens inverkan på det grunda marina livet för cirka 56 miljoner år sedan är föremål för en betydande, ny uppsats av forskare vid Syracuse University.

Linda Ivany, professor i geovetenskaper vid College of Arts and Sciences (A&S), är huvudförfattare till en artikel i Vetenskapens framsteg . Hennes teams forskning är den första som tar upp effekterna av Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM) - en relativt kort period av globala klimatförändringar, spänner över 200, 000 år – på marina ryggradslösa djur, inklusive sniglar, musslor och andra blötdjur.

Marina ryggradslösa djur är djur utan ryggrad eller inre skelett, ockuperar grunda hav och rev. Ryggradslösa djur står för närvarande för mer än 98 procent av allt djurliv.

"Ekosystemens svar [på PETM] har dokumenterats väl för marin plankton, landlevande växter och landryggradsdjur, men, tills nu, nästan ingenting har publicerats om marina hyllfaunas, " säger Ivany. "Detta beror på att den stratigrafiska posten, visar var marina ryggradslösa djur finns bevarade på kontinentala marginaler, är full av luckor på grund av erosion. Chanserna att bevara en kortvarig händelse, såsom PETM, är liten.

Ivany tänkte att om hennes team inte kunde "se" effekterna av klimatförändringar i det geologiska rekordet, de kunde göra det näst bästa – leta efter dem i sediment som går över PETM. Att rikta sin uppmärksamhet mot de rika, välbevarade skalbäddar av U.S. Gulf Coastal Plain, teamet letade efter bevis på forntida musslor, snäckor och scaphopoder.

Det de hittade var överraskande. "De långsiktiga effekterna av PETM på dessa grundvattensamhällen var faktiskt omärkliga, säger Ivany, med hänsyn till förlusten av biologisk mångfald, taxonomisk omsättning och ekologisk omstrukturering. "Allt potentiellt urvalstryck från den globala uppvärmningen måste ha varit svagt, taxonspecifik, kortlivad och i slutändan utan betydelse för blötdjurens övergripande evolutionära historia."

Medförfattare Warren Allmon säger att forskare länge har antagit att PETM på kustslätten är en tom av stora biologiska förändringar. "Vår studie visar vikten av att testa idéer som vi tror att vi är säkra på. Vissa organismer förändrades mycket över gränsen mellan paleocen och eocen, men de flesta gjorde det inte, " förklarar Allmon, som fungerar som direktör för Paleontological Research Institution i Ithaca, New York, och Hunter R. Rawlings III professor i paleontologi vid Cornell University.

Det fanns undantag, självklart. Bevittna det överflöd av marint liv under sedimentytan, istället för på den. Ett stort antal ryggradslösa djur är också engagerade i mikrobiell symbios - interaktioner som gör det möjligt för dem att dra nytta av kemikalier i sedimentet, frigörs genom nedbrytning av organiskt material. "Dessa egenskaper är vad man kan förvänta sig från syrefattiga förhållanden som är typiska för en superväxthusvärld, " tillägger Ivany.

Potentiellt goda nyheter, ur ett evolutionärt och ekologiskt perspektiv, eftersom dessa blötdjur måste ha kommit på hur man håller sig borta från varmt vatten. Ivany tror att de "har haft tur". I sanning, deras anpassning till de rådande varma förhållandena vid den tiden, i kombination med det långsamma utsläppet av koldioxid i förhållande till tidsskalan för havsblandning (d.v.s. värmefördelningar, salt och kemikalier), sannolikt mildrade effekterna av den globala uppvärmningen.

"När dammet lagt sig och klimatet hade svalnat igen, vår fauna hade inte förändrats så mycket, " hon säger.

Ändå, PETM är en av de bästa antika analogerna av modern klimatförändring. Det geologiska rekordet visar att, under en ungefär 5, 000 år, någon form av terrestrisk källa - sedimentär, eller vulkanisk, eller båda – pumpade tusentals miljarder ton kol i atmosfären. Detta höjde den globala havstemperaturen med så mycket som 15 grader Fahrenheit, utlöser allvarliga utrotningar i djuphavet, samt grossist ekologisk omorganisation på land.

PETM var sannolikt en perfekt storm av global uppvärmning, försurning och syrestress. "Det händer flera saker när du lägger stora mängder kol i atmosfären - jorden blir varmare, och en del av koldioxiden löser sig i havet, höjer surhetsgraden nära ytan, " Fortsätter Ivany. "Ju varmare vattnet är, desto mindre syre rymmer det. Alla dessa förändringar har konsekvenser för livet i havet. Vi ser samma saker idag, tillsammans med deras ökande effekter på ekosystemen.

Vilket väcker frågan:Vilka konsekvenser har dessa resultat för det nuvarande och framtida svaret av grund marin biota på pågående globala förändringar? Ivany väljer sina ord noggrant, förklarar att koldioxidutsläppet under PETM inträffade under tusentals år. Jämför det med att sätta samma mängd koldioxid i atmosfären från bara några hundra års mänsklig aktivitet."

Vad som än hände under PETM var ett "best-case scenario" för marina ryggradslösa djur, förklarar Ivany. "Med allt som händer så mycket snabbare nu, det är mer sannolikt att organismer kommer att dö ut, " tillägger hon. "När miljön förändras, du måste flytta, utvecklas eller dö. Om det förändras snabbare än du kan flytta eller utvecklas, du är rostat bröd."