Як ти ... Виводиш античний клімат з мікроскопічних викопних оболонок?

Pin
Send
Share
Send

Брайан Хубер - куратор плактичних форамініфер та голова відділу палеобіології Національного природничого музею Смітсонів. Ця стаття була адаптована з його допису в блозі Копання записів викопних робіт: Палеобіологія в Смітсоніані, де ця стаття вперше потрапила до появи в LiveScience Голоси експертів: Op-Ed & Insights.

Морські відкладення, багаті глиною в південно-східній Танзанії, містять деякі найкраще збережені в світі скам’янілі мікроорганізми, що мешкають в океані, включаючи форамініферу, яку я використовую для вивчення стародавнього клімату та океанічних систем.

Форамініфера - це крихітні одноклітинні морські істоти з твердими оболонками, і вони жили в океанах з часів Кембрії більше 500 мільйонів років тому.

Щоб дістатися до скам’янілостей, похованих між 66 мільйонами і 112 мільйонами років тому, ми з колегами використовували бурову установку, щоб вирізати глибоко в землю. Незважаючи на те, що його поховали так довго, оригінальна хімія викопних оболонок не була змінена. Це дає можливість вимірювати концентрації різних ізотопів кисню в оболонках - дані, що дозволяють вченим реконструювати температури океану в часи, коли жила форамініфера.

Типовий буровий майданчик. Бурову установку поруч з деревом баобаба. Це був посушливий сезон, тому на дереві не було листя. Дощ та стрижка ядра не змішуються. (Кредитна графіка: Брайан Хубер.)

Форамініфера включає 16О(атоми кисню з вісьмома нейтронами в ядрах, найпоширеніший ізотоп) та 18О(менш поширені, але постійно існують, важчі ізотопи кисню з 10 нейтронами в ядрах) в їх оболонки карбонату кальцію у співвідношенні, пропорційному температурі води.

Вчені вимірюють співвідношення ізотопів у копалинах, розчиняючи оболонки в кислоті та аналізуючи отриманий газ вуглекислого газу в мас-спектрометрі. Потім ми обчислюємо стародавні температури океану і води, вставляючи співвідношення ізотопів кисню в емпірично визначене рівняння температури.

Палеокліматологи особливо зацікавлені в періоді між 94 мільйонами і 90 мільйонами років тому, коли глобальна температура була найвищою, яку вони мали за останні 250 мільйонів років. Ми визначили, що температура поверхні океану біля узбережжя Танзанії становила від 90 до 95 градусів за Фаренгейтом (32 до 35 градусів Цельсія), що приблизно на 9 - 14 F (5 - 8 C) градусів вище, ніж субтропічні температури поверхневих вод сьогодні.

Нічне освітлення бурової установки дозволяло здійснювати цілодобове буріння, але вчені могли працювати у дослідницькому наметі лише під час денного світла, оскільки комп’ютери втрачали сонячну енергію і команді було потрібно багато світла для фотозйомки. Після фотографування, опису та відбору проб ядер цілий день вчені поверталися до помешкань, де електрика дозволяла вивчати мікрофоси з ядер кожного дня на мікроскопах, встановлених у приміщеннях. (Кредитна графіка: Інес Вендлер)

Цей "надзелень" світ підтримував ріст пишних лісів, великих динозаврів та інших чутливих до температури організмів на обох полюсах. Ймовірно, це було наслідком набагато більш високих концентрацій вуглекислого газу та інших парникових газів, які були викинуті в атмосферу протягом тривалого періоду підводної вулканічної діяльності.

Детальніше про зусилля палеонтологів Смітсоніана щодо розкопкування скам'янілостей у Як ви… свердлите копалини?

Висловлені погляди є думками автора і не обов'язково відображають погляди видавця. Ця стаття була спочатку опублікована як З поля: основні вправи №2 в блозі Копання записів викопних робіт: Палеобіологія в Смітсоніані.

Pin
Send
Share
Send