По нескольким каплям морской воды ученые восстановили геологическую историю Земли за 150 миллионов лет
Капли морской воды сохранили геологическую историю Земли.
Ученые из Университета Бинхэмптона смогли реконструировать изменения химического состава морской воды за последние 150 млн лет, и показать связанные с этими изменениями геологические процессы и колебания климата.
Океан «похож на гигантский суп из различных элементов», — пояснил соавтор работы Тим Лоуэнштейн. — «Наиболее распространенными в нем являются натрий и хлориды, но существуют десятки других элементов и соединений, растворенных в морской воде в следовых количествах, например, литий».
Ученые изучали морскую соль, образовавшуюся в разное время за последние 150 млн лет в географически разнообразных осадочных бассейнах США, Европы, Азии и Африки. Внутри образцов соли были обнаружены крошечные карманы, содержащие немного древней морской воды.
Чтобы получить доступ к этим крошечным капелькам, исследователи с помощью лазера просверлили отверстия в кристаллах соли, а затем с помощью масс-спектрометра проанализировали содержание различных микроэлементов в древних каплях. В исследовании особое внимание уделялось концентрации лития — микроэлемента, содержание которого за последние 150 млн лет уменьшилось в семь раз, что сопровождалось увеличением концентрации магния и кальция.
Почему менялся состав океана
Вопрос о причинах долгосрочных изменений состава морской воды обсуждается уже два десятилетия. Исследователи предположили, что снижение концентрации лития в морской воде связано, главным образом, с замедлением движения тектонических плит.
Замедление активности плит за последние 150 млн лет привело к уменьшению поступления лития в океан и сокращению выбросов углекислого газа в атмосферу, что в конечном итоге привело к глобальному похолоданию и наступлению современного ледникового периода. Если перевести время на 150 млн лет назад, то Земля была более теплой, в атмосфере было больше углекислого газа, а в море — больше лития.
«Существует тесная связь между химией океана и химией атмосферы», — говорит соавтор работы Мебрахту Вельдегебриель. — «Какие бы изменения ни происходили в океане, они отражают и то, что происходит в атмосфере».
Исследование позволили значительно продвинуться в понимании химического состава древних океанов Земли и того, как движение тектонических плит повлияло на состав гидросферы и атмосферы нашей планеты. Такие химические изменения влияют и на биологию, например, на морских обитателей, которые строят свои раковины из карбоната кальция.
Капли еще более древнего океана, которым 600 млн, геологи нашли в горных породах Гималаев.