人类活动使科学家更难解释海洋的过去

新的研究表明，人类活动正在显著改变海洋生物的保存方式，其持续影响既可以改善也可以损害化石记录。调查结果如下已发布在日志中生物地球科学.

佛罗里达自然历史博物馆无脊椎动物古生物学汤普森主席Michal Kowalewski说：“我们不仅在改变环境，还改变了记录这些信息的记录的性质。”。

“这些变化可以是好的也可以是坏的。一方面，人类活动可以阻止化石记录保存关于正在发生的变化的有用信息。在其他情况下，人类活动实际上可以提高当前形成的化石记录的质量，从而提供更多信息。”

如果没有正确解释，这些对化石记录的影响可能会导致对重要数据的误解保护工作早在人类开始系统研究生态系统之前，他们就开始改变生态系统。在许多地方，科学家能够知道人类到来之前生态系统是什么样子的唯一方法是回顾最近的化石记录。

科瓦列夫斯基说：“我们利用化石进行保护，以了解从自然、原始环境到现在环境的转变。”。当科学家们知道退化的生态系统在被改变之前的样子时，他们就知道在试图恢复它的时候应该以什么为目标。

科瓦列夫斯基和他的同事专门研究海洋古生态学，并与人合著了这项研究，重点关注世界海洋中的化石层。作者说，在这些环境中，有几个相互关联的因素影响化石化，包括沉积物在海底堆积的速度、动物在沉积物中挖洞的程度、遗骸埋藏的深度以及某些化石随时间分解的速度。

所有这些因素都可以而且已经受到人类的影响。底拖网捕鱼的做法是沿着海底拖网，混合和搅动沉积物，向其注入氧气，分解有机残留物。

在全球范围内，底拖网捕捞是估计的将世界上所有河流中沉积到海洋中的沉积物注入水柱。

维也纳大学古生物学家、首席作者拉斐尔·纳沃特（Rafal Nawrot）表示：“在进行这项研究时，我感到惊讶的是，底拖网捕鱼的影响如此广泛。”。Nawrot研究自上一个冰河时代以来海洋生态系统发生的变化，在这个领域中，了解有助于或阻碍化石化的各种因素至关重要。

他回忆了一项研究，在该研究中，他和同事发现沉积物岩心钻入海底。“根据我们现在所知，在我们工作的一些地区，拖网捕鱼的强度很高，这种模式可能只是通过拖网穿过海底将其清除的人工制品。”

对化石记录也可以是间接的。人类活动引起的局部灭绝和入侵物种的引入都可以防止和改善石化过程。作者以红帝王蟹（Paralithodes camtschaticus）为例，它们于20世纪60年代被有意引入俄罗斯和芬兰之间的巴伦支海。在那里他们几乎没有天敌人口激增。

红帝王蟹吃任何能抓住爪子的东西，并压碎猎物的外壳。这导致穴居无脊椎动物数量急剧减少，这些无脊椎动物为沉积物提供氧气。

更少的穴居生物意味着沉积物中的氧气更少，这意味着更好的保存。但更多的壳类螃蟹意味着可以保存的壳更少。如果没有正确的历史背景，未来的古生物学家试图理清这一系列事件可能会不知所措。

这些和其他人类驱动的变化可能特别难以解释，因为它们模仿了侵蚀或物种迁移等自然过程。在某些情况下，人类活动可能会将化石档案彻底抹掉，或者通过向环境中添加大量外来物质来扰乱研究工作。

“某些过程根本不是自然发生的，比如海滩补给科瓦列夫斯基说。当海滩的一部分被飓风或海平面上升冲走时，地方当局通常会支付船只从深水环境中拖运沉积物的费用，在深水环境中，自然侵蚀对海岸线、化石和其他一切都是可以忽略的。

在其他情况下，化石本身就是迁移的目标。

科瓦列夫斯基说：“生活在数十万年前的牡蛎可能会被从一个地区移走，并添加到另一个地区的现代海底，以便于恢复现今的牡蛎子礁。”。

那么，科学家如何开始解开影响石化的各种自然和人类力量？“这很复杂，”纳鲁特说。“这取决于研究的目标，但有一些方法可以避免这些问题。”

最近实施的一个更可行的策略是放射性碳年代测定。科学家们使用这种方法来估计相对年轻化石的年龄，但直到最近，高昂的成本意味着它只能少量使用。

当分析在现代海底钻取的沉积岩芯时，研究人员通常只会选择一些化石进行放射性碳年代测定，因为在现代海底，顶部的生物可能比底部的生物年轻数千年。这提供了可靠的信息，但分辨率较差，如果沉积物在不知不觉中被底拖网，结果可能具有误导性。

Nawrot说：“除非每层采集多个样本，否则你不会意识到这个问题，这不是一种普遍的方法。我们认为应该更频繁地使用这种方法。”。

研究人员还需要在解释数据时使用的统计分析类型上更有创意。这类方法的开发和测试需要时间，但它们正在慢慢变得越来越普遍，科学家们正在逐渐深入了解人类如何影响地球上生命的历史档案。

科瓦列夫斯基说：“地质记录中的变化可能是人类活动的指纹，可能本身就揭示了生态系统的历史。”。

维也纳大学的马丁·祖辛、斯洛伐克科学院的亚当·托马舍夫和博洛尼亚大学的丹尼尔·斯卡波尼也是这项研究的共同作者。