Kako ... Odtegnite starodavno podnebje iz mikroskopskih fosilnih lupin?

Pin
Send
Share
Send

Brian Huber je kustos plankticne foraminifere in predsednik oddelka za paleobiologijo v Smithsonian National Natural Museum of Natural History. Ta članek je bil prilagojen iz njegove objave na blogu Kopanje fosilnega zapisa: Paleobiologija pri Smithsonianu, kjer je ta članek prvič objavljen, preden se je pojavil v LiveScience's Glasovi strokovnjakov: Op-Ed & Vpogledi.

Gline, bogate z morskimi sedimenti v jugovzhodni Tanzaniji, vsebujejo nekaj najbolje ohranjenih fosilov mikroorganizmov, ki živijo v oceanu, vključno s foraminifero, ki jo uporabljam za preučevanje starodavnih podnebnih in oceanskih sistemov.

Foraminifera so drobna enocelična morska bitja s trdnimi školjkami, v oceanih pa živijo od obdobja kambrij pred več kot 500 milijoni let.

Da bi prišli do fosilov, pokopanih pred 66 milijoni in 112 milijoni let, sva s sodelavci uporabila vrtalno ploščad, da sem segla globoko v zemljo. Kljub temu, da so bili tako dolgo pokopani, prvotna kemija fosilnih lupin ni spremenjena. To omogoča merjenje koncentracij različnih izotopov kisika v školjkah - podatki, ki znanstvenikom omogočajo, da rekonstruirajo oceanske temperature v času, ko je živela foraminifera.

Tipično mesto za vrtanje. Vrv je postavljena poleg drevesa baobab. Bila je sušna sezona, zato drevo ni imelo listja. Dež in rezanje jedra se ne mešata. (Kreditna slika: Brian Huber.)

Foraminifera vključuje 16O(kisikovi atomi z osmimi nevtroni v svojih jedrih, najpogostejši izotop) in 18O(manj pogosti, vendar vedno prisotni težji izotopi kisika z 10 nevtroni v svojih jedrih) v lupine kalcijevega karbonata v razmerju, sorazmernem s temperaturo vode.

Znanstveniki merijo razmerja izotopov v fosilih z raztapljanjem lupin v kislini in analizo dobljenega plina ogljikovega dioksida v masnem spektrometru. Nato izračunamo starodavne temperature oceana-vode z vstavitvijo razmerij izotopov kisik v empirično določeno temperaturno enačbo.

Paleoklimatologe še posebej zanima obdobje med 94 milijoni in 90 milijoni let, ko so bile svetovne temperature najvišje, kot so bile v zadnjih 250 milijonih let. Ugotovili smo, da se temperature oceanske vode ob obali Tanzanije gibljejo med 90 in 95 stopinj Farenhajta (32 do 35 stopinj Celzija), kar je za približno 9 do 14 F (5 do 8 C) stopinj višje od današnjih subtropskih temperatur površinske vode.

Nočna razsvetljava na vrtalni ploščadi je omogočala 24-urno vrtanje, vendar so znanstveniki lahko v raziskovalnem šotoru delali le podnevi, saj je računalnikom zmanjkalo sončne energije in ekipa je potrebovala veliko svetlobe za fotografiranje. Potem ko so se cel dan fotografirali, opisovali in vzorčevali jedra, so se znanstveniki vrnili v prenočišča, kjer jim je elektrika omogočila preučevanje mikrofosov iz vsakodnevnih jeder na mikroskopih, postavljenih v prostorih. (Kreditna slika: Ines Wendler)

Ta "superzeleni" svet je podpiral rast bujnih gozdov, velikih dinozavrov in drugih temperaturno občutljivih organizmov na obeh polih. Verjetno je bila posledica veliko višjih koncentracij ogljikovega dioksida in drugih toplogrednih plinov, ki so se v dolgem obdobju podmorske vulkanske aktivnosti izgnali v ozračje.

Preberite več o prizadevanjih Smithsonianovih paleontologov za vrtanje fosilov v Kako ... Vrtalite za fosile?

Izražena stališča so avtorjeva in ne odražajo nujno stališč založnika. Ta članek je bil prvotno objavljen kot Iz polja: temeljne vaje # 2 na blogu Kopanje fosilnega zapisa: Paleobiologija pri Smithsonianu.

Pin
Send
Share
Send