Новое исследование показывает, что деятельность человека существенно меняет способы сохранения морских организмов, что приводит к долгосрочным последствиям, которые могут как улучшить, так и ухудшить летопись окаменелостей. Результаты опубликованы в журнале Biogeosciences.

«Мы не только меняем окружающую среду; мы также меняем природу записей, в которых архивируется эта информация», — сказал Михал Ковалевски, заведующий кафедрой палеонтологии беспозвоночных во Флоридском музее естественной истории.

«Эти изменения могут быть как хорошими, так и плохими. С одной стороны, деятельность человека может помешать летописи окаменелостей сохранять полезную информацию о происходящих изменениях. В других ситуациях действия человека могут фактически улучшить качество формирующейся в настоящее время летописи окаменелостей, тем самым предоставляя больше информации. информация.»

Если не принять во внимание должным образом, это воздействие на летопись окаменелостей может привести к неправильной интерпретации данных, жизненно важных для усилий по сохранению . Люди начали изменять экосистемы задолго до того, как начали их систематически изучать. Во многих местах единственный способ узнать, как выглядела экосистема до прибытия людей, — это оглянуться назад на недавнюю летопись окаменелостей.

«Мы используем окаменелости в консервации, чтобы понять переход от естественной, нетронутой среды к той, которую мы имеем сегодня», — сказал Ковалевски. Когда ученые знают, как выглядела деградировавшая экосистема до того, как она была изменена, они знают, к чему стремиться, пытаясь ее восстановить.

Ковалевски и его коллеги специализируются на морской палеоэкологии и являются соавторами исследования, в котором основное внимание уделяется пластам ископаемых в мировом океане. В этих средах, по словам авторов, существует несколько взаимосвязанных факторов, влияющих на окаменелость, в том числе скорость, с которой осадки накапливаются на морском дне, степень, в которой животные зарываются в отложения, глубина, на которой закапываются останки, и то, как быстро определенные окаменелости распадаться со временем.

На все эти факторы может повлиять и повлиял человек. Практика донного траления, при которой сеть протаскивают по морскому дну, перемешивает и взбалтывает осадок, насыщая его кислородом, который расщепляет органические остатки.

По оценкам , в глобальном масштабе донное траление поднимает в толщу воды столько же осадков, сколько выбрасывается в океаны из всех рек мира.

«Работая над этим исследованием, я был удивлен тем, что последствия донного траления настолько широко распространены», — сказал ведущий автор Рафал Наврот, палеонтолог из Венского университета. Наврот изучает изменения в морских экосистемах, произошедшие после последнего ледникового периода. Эта область деятельности имеет решающее значение для изучения различных факторов, способствующих или препятствующих окаменению.

Он рассказал об одном исследовании, в ходе которого он и его коллеги обнаружили явное отсутствие крупных раковин в кернах отложений, пробуренных на морском дне. «Учитывая то, что мы теперь знаем об интенсивности траления в некоторых районах, над которыми мы работали, эта закономерность может быть просто результатом их удаления сетями, протянутыми по морскому дну».

Изменения в летописи окаменелостей могут быть и косвенными. Локальные вымирания, вызванные деятельностью человека и внедрением инвазивных видов, могут как предотвратить, так и улучшить процесс окаменения. Авторы приводят в пример камчатских крабов (Paralithodes camtschaticus), которые в 1960-е годы были намеренно завезены в Баренцево море между Россией и Финляндией. Там у них было мало естественных хищников , и их популяция резко возросла.

Красные камчатские крабы едят практически все, что попадается им в руки, и раздавливают панцири своей добычи. Это привело к резкому сокращению численности роющих беспозвоночных, насыщающих осадки кислородом.

Меньшее количество роющих организмов означает меньше кислорода в отложениях, что означает лучшую сохранность. Но большее количество крабов, раздавливающих панцири, означает, что меньше раковин можно сохранить. Без правильного исторического контекста будущие палеонтологи, пытающиеся разобраться в этой последовательности событий, могут остаться в замешательстве.

Эти и другие антропогенные изменения бывает особенно трудно интерпретировать, поскольку они имитируют естественные процессы, такие как эрозия или миграция видов. В некоторых случаях человеческая деятельность может полностью уничтожить архивы окаменелостей или свести на нет исследовательские усилия, добавив в окружающую среду тонны инородного материала.

«Некоторые процессы вообще не происходят естественным путем, например, пополнение пляжей », — сказал Ковалевски. Когда часть пляжа смывается ураганами или повышением уровня моря, местные власти часто платят за суда, которые доставляют осадки из глубоководных районов, где естественная эрозия незначительна, к береговой линии, окаменелостям и всему остальному.

В других случаях объектом перемещения становятся сами окаменелости.

«Устрицы, жившие сотни тысяч лет назад, могут быть удалены из одного района и добавлены на современное морское дно другого, чтобы облегчить восстановление современных устричных рифов», — сказал Ковалевски.

Так как же ученым начать распутывать различные природные и человеческие силы, влияющие на окаменелость? «Это сложно», — сказал Наврот. «Это зависит от цели исследования, но есть способы обойти эти проблемы».

Одной из стратегий, которую в последнее время стало более осуществимо, является радиоуглеродное датирование. Ученые используют этот метод для оценки возраста относительно молодых окаменелостей, но до недавнего времени из-за высокой стоимости его можно было использовать лишь с осторожностью.

При анализе керна отложений, пробуренного на современном морском дне, в котором организмы наверху могут быть на тысячи лет моложе, чем на дне, исследователи обычно выбирают лишь несколько окаменелостей для радиоуглеродного датирования. Это давало надежную информацию, но плохое разрешение, и если бы отложения были неосознанно перемешаны в результате донного траления , результаты могли бы ввести в заблуждение.

«Вы не узнали бы об этой проблеме, если бы не взяли несколько образцов с каждого слоя, что не является широко распространенным подходом. Мы считаем, что его следует использовать гораздо чаще», — сказал Наврот.

Исследователям также необходимо будет более творчески подходить к типам статистического анализа, которые они используют для интерпретации данных. Для разработки и тестирования такого рода методов требуется время, но они постепенно становятся все более распространенными, и ученые постепенно приближаются к лучшему пониманию того, как люди влияют на исторический архив жизни на Земле.

«Изменения в геологической летописи могут быть отпечатками человеческой деятельности и сами по себе могут многое рассказать об истории экосистемы», — сказал Ковалевски.