Πώς ... Μειώνετε τα Αρχαία Κλίματα από τα Μικροσκοπικά Ορυκτά Κελύφη;

Pin
Send
Share
Send

Ο Brian Huber είναι επιμελητής της πλάνικας foraminifera και του Προέδρου της Παλαιοβιολογίας του Τμήματος στο Εθνικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας Smithsonian. Αυτό το άρθρο προσαρμόστηκε από τη θέση του στο blog Αναρρίχηση στο αρχείο των ορυκτών: Παλαιοβιολογία στο Smithsonian, όπου αυτό το άρθρο έτρεξε για πρώτη φορά πριν εμφανιστεί στο LiveScience Εξειδικευμένες φωνές: Op-Ed & Insights.

Πλούσια σε πηλό θαλάσσια ιζήματα στη νοτιοανατολική Τανζανία περιέχουν μερικά από τα καλύτερα διατηρημένα απολιθώματα μικροοργανισμών που κατοικούν στον ωκεανό, συμπεριλαμβανομένης της foraminifera που χρησιμοποιώ για να μελετήσω τα αρχαία συστήματα του κλίματος και των ωκεανών.

Οι Foraminifera είναι μικροσκοπικά, μονόκυκλα θαλάσσια πλάσματα με συμπαγή όστρακα και έχουν ζήσει στους ωκεανούς από την Καμπριανή περίοδο πριν από περισσότερα από 500 εκατομμύρια χρόνια.

Για να φθάσουν τα απολιθώματα, που είχαν ταφεί από 66 έως 112 εκατομμύρια χρόνια πριν, οι συνάδελφοί μου και εγώ χρησιμοποιήσαμε μια εξέδρα γεώτρησης για να κόψουμε βαθιά στη γη. Παρά το γεγονός ότι έχει ταφεί για τόσο πολύ καιρό, η αρχική χημεία των απολιθωμένων κελυφών δεν έχει αλλοιωθεί. Αυτό καθιστά δυνατή τη μέτρηση των συγκεντρώσεων διαφόρων ισοτόπων οξυγόνου στα κελύφη - δεδομένα που επιτρέπουν στους επιστήμονες να ανασυνθέτουν τις θερμοκρασίες των ωκεανών στις εποχές που ζούσαν τα foraminifera.

Ένας τυπικός χώρος γεώτρησης. Η εξέδρα τοποθετείται δίπλα σε ένα δέντρο baobab. Ήταν η ξηρή εποχή, οπότε το δέντρο δεν είχε φύλλα. Η βροχή και η κοπή πυρήνων δεν αναμιγνύονται. (Εικόνα: Brian Huber.)

Το Foraminifera ενσωματώνει το 16Ο(άτομα οξυγόνου με οκτώ νετρόνια στους πυρήνες τους, το συνηθέστερο ισότοπο) και 18Ο(λιγότερο κοινά, αλλά πάντα παρόντα, βαρύτερα ισότοπα οξυγόνου με 10 νετρόνια στους πυρήνες τους) στα κοχύλια ανθρακικού ασβεστίου τους σε αναλογία που είναι ανάλογη με τη θερμοκρασία του νερού.

Οι επιστήμονες μετρούν τους λόγους ισοτόπων στα απολιθώματα, διαλύοντας τα κελύφη σε οξύ και αναλύοντας το προκύπτον αέριο διοξειδίου του άνθρακα σε ένα φασματόμετρο μάζας. Στη συνέχεια, υπολογίζουμε τις αρχικές θερμοκρασίες των ωκεανών με την εισαγωγή των αναλογιών ισοτόπων οξυγόνου σε μια εμπειρικά προσδιορισμένη εξίσωση θερμοκρασίας.

Οι Παλαιοκλιματολόγοι ενδιαφέρονται ιδιαίτερα για μια περίοδο μεταξύ 94 εκατομμυρίων και 90 εκατομμυρίων ετών, όταν οι παγκόσμιες θερμοκρασίες ήταν οι υψηλότερες που ήταν τα τελευταία 250 εκατομμύρια χρόνια. Διαπιστώσαμε ότι οι θερμοκρασίες των ωκεάνιων επιφανειών από την ακτή της Τανζανίας κυμαίνονταν από 90 έως 95 βαθμούς Φαρενάιτ (32 έως 35 βαθμούς Κελσίου), οι οποίες είναι περίπου 9 έως 14 F (5 έως 8 βαθμοί Κελσίου) υψηλότερες από τις σημερινές θερμοκρασίες υποτροπικών επιφανειακών υδάτων.

Ο νυχτερινός φωτισμός στην εξέδρα τρυπανιού επέτρεψε τη διάνοιξη 24 ωρών, αλλά οι επιστήμονες μπορούσαν να δουλέψουν μόνο στην ερευνητική σκηνή κατά τη διάρκεια της ημέρας, αφού οι υπολογιστές έτρεξαν από την ηλιακή ενέργεια και η ομάδα χρειάστηκε πολύ φως για τη φωτογραφία. Μετά τη φωτογράφηση, την περιγραφή και τη δειγματοληψία πυρήνων όλη την ημέρα, οι επιστήμονες επέστρεψαν στα καταλύματα, όπου η ηλεκτρική ενέργεια τους επέτρεψε να μελετήσουν μικροφίσκους από πυρήνες κάθε ημέρας σε μικροσκόπια που είχαν τοποθετηθεί στα δωμάτια. (Πιστωτική εικόνα: Ines Wendler)

Αυτός ο κόσμος "υπερδυνάμωσης" υποστήριζε την ανάπτυξη πλούσιων δασών, μεγάλων δεινοσαύρων και άλλων θερμοευαίσθητων οργανισμών και στους δύο πόλους. Πιθανότατα προήλθε από πολύ υψηλότερες συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα και άλλων αερίων θερμοκηπίου που εκδιώχθηκαν στην ατμόσφαιρα κατά τη διάρκεια μιας μεγάλης περιόδου υποθαλάσσιας ηφαιστειακής δραστηριότητας.

Διαβάστε περισσότερα σχετικά με τις προσπάθειες των παλαιοντολόγων του Σμιθσονιού για την ανίχνευση απολιθωμάτων Πώς ... Τρυπάνι για απολιθώματα;

Οι απόψεις που εκφράζονται είναι αυτές του συγγραφέα και δεν αντανακλούν απαραίτητα τις απόψεις του εκδότη. Το άρθρο αυτό δημοσιεύθηκε αρχικά ως Από το πεδίο: Βασικές ασκήσεις # 2 στο blog Αναρρίχηση στο αρχείο των ορυκτών: Παλαιοβιολογία στο Smithsonian.

Pin
Send
Share
Send