W jaki sposób… Odprowadzasz starożytne klimaty z mikroskopijnych skorup kopalnych?

Pin
Send
Share
Send

Brian Huber jest kustoszem planktycznego foraminifera i przewodniczącym Departamentu Paleobiologii w Smithsonian National Museum of Natural History. Ten artykuł został zaadaptowany z jego postu na blogu Kopanie zapisu kopalnego: paleobiologia w Smithsonian, gdzie ten artykuł ukazał się po raz pierwszy, zanim pojawił się w LiveScience Głosy ekspertów: Op-Ed i statystyki.

Bogate w glinę osady morskie w południowo-wschodniej Tanzanii zawierają jedne z najlepiej zachowanych na świecie skamielin żyjących w oceanach mikroorganizmów, w tym foraminifera, której używam do badania starożytnych systemów klimatycznych i oceanicznych.

Foraminifera to małe, jednokomórkowe stworzenia morskie ze stałymi skorupami, które żyły w oceanach od okresu kambryjskiego ponad 500 milionów lat temu.

Aby dotrzeć do skamielin pogrzebanych między 66 milionami a 112 milionami lat temu, moi koledzy i ja użyliśmy wiertnicy, aby wbić się głęboko w ziemię. Pomimo tak długiego pochowania pierwotna chemia skorup kopalnych nie uległa zmianie. Umożliwia to pomiar stężeń różnych izotopów tlenu w skorupkach - dane, które pozwalają naukowcom odtworzyć temperatury oceanów w czasach, w których żyły otwornice.

Typowe miejsce wiercenia. Zestaw jest ustawiony obok drzewa baobabu. To była pora sucha, więc drzewo nie miało liści. Deszcz i cięcie rdzenia nie mieszają się. (Źródło zdjęcia: Brian Huber.)

Foraminifera zawierają 16O(atomy tlenu z ośmioma neutronami w swoich jądrach, najczęstszy izotop) i 18O(rzadziej spotykane, ale zawsze obecne, cięższe izotopy tlenu z 10 neutronami w jądrach) do skorup węglanu wapnia w proporcji proporcjonalnej do temperatury wody.

Naukowcy mierzą proporcje izotopów w skamielinach, rozpuszczając skorupy w kwasie i analizując powstały gazowy dwutlenek węgla w spektrometrze mas. Następnie obliczamy starożytne temperatury wody w oceanie, wstawiając stosunki izotopów tlenu do ustalonego empirycznie równania temperatury.

Paleoklimatologowie są szczególnie zainteresowani okresem między 94 milionami a 90 milionami lat temu, kiedy globalne temperatury były najwyższe w ciągu ostatnich 250 milionów lat. Ustaliliśmy, że temperatury powierzchni oceanów u wybrzeży Tanzanii wahają się od 90 do 95 stopni Fahrenheita (32 do 35 stopni Celsjusza), czyli o około 9 do 14 F (5 do 8 C) stopni powyżej dzisiejszych temperatur subtropikalnych wód powierzchniowych.

Nocne oświetlenie wiertnicy pozwoliło na 24-godzinne wiercenie, ale naukowcy mogli pracować w namiocie badawczym tylko w świetle dziennym, ponieważ komputerom brakowało energii słonecznej, a zespół potrzebował dużo światła do fotografowania. Po fotografowaniu, opisywaniu i pobieraniu próbek rdzeni przez cały dzień naukowcy powrócili do kwater, gdzie elektryczność pozwoliła im badać mikroskamienie z rdzeni każdego dnia na mikroskopach ustawionych w pokojach. (Źródło zdjęcia: Ines Wendler)

Ten świat „super szklarni” wspierał rozwój bujnych lasów, dużych dinozaurów i innych organizmów wrażliwych na temperaturę na obu biegunach. Prawdopodobnie wynikało to ze znacznie wyższych stężeń dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych, które zostały wydalone do atmosfery podczas długiego okresu podmorskiej aktywności wulkanicznej.

Przeczytaj więcej na temat wysiłków paleontologów Smithsona, aby wiercić w poszukiwaniu skamielin W jaki sposób… wiercisz skamieliny?

Poglądy wyrażone są przez autora i niekoniecznie odzwierciedlają poglądy wydawcy. Ten artykuł został pierwotnie opublikowany jako Z pola: ćwiczenia podstawowe nr 2 na blogu Kopanie zapisu kopalnego: paleobiologia w Smithsonian.

Pin
Send
Share
Send