Чтобы выяснить, какие температуры были на Земле миллионы лет назад, ученые анализируют окаменелости, в частности, остатки древних панцирных организмов. Состав раковин морских организмов зависит от концентрации солей в морской воде, а эта концентрация в свою очередь зависит от температуры окружающей среды. Измеряя относительное содержание двух изотопов кислорода — под номерами 16 и 18 — в известняке раковин, можно узнать многое о климате древней Земли.
Геологи создали новую временную шкалу изменений климата в палеозое
Геологи Массачусетского технологического института смогли реконструировать временную шкалу температуры Земли в период ранней палеозойской эры — с 510 по 440 миллионов лет назад. Новая временная шкала точнее предыдущих.
Kristin Bergmann
Понять, каким был климат сотни миллионов лет назад, непросто. Теперь геологи смогли заглянуть глубже в прошлое, используя изотопный анализ мелких пород
Например, отношение концентраций 18O к 16O увеличивается по мере охлаждения среды. Используя этот факт, американские ученые составили новую временную шкалу изменений климата в период с 510 по 440 миллионов лет назад. Авторы анализировали концентрацию изотопов кислорода в карбонатных раковинах, но с помощью полученных данных смогли восстановить хронологию изменения климата только в конце раннего палеозоя.
Чтобы глубже погрузиться в прошлое, исследователи решили изучить карбонаты, содержащиеся в мелкой породе. Ранее считалось, что изотопный состав в них не является источником достоверной информации, так как такая порода подвержена химическим превращениям и диффузии солей.
Чтобы увидеть, могут ли карбонатные мелкие породы нести информацию о температуре окружающей среды, ученые использовали метод «геохимии концентрированных изотопов», в котором анализируется количество карбонат-анионов, образовавшихся из двух тяжелых изотопов — кислорода-18 и углерода-13. Вероятность образования такого соединения в карбонатных мелких породах зависит от температуры, но не от химического состава воды, из которой осела соль.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Исследователи проверили свой метод на образцах карбонатных пород, которые были извлечены из двух мест: одного на Шпицбергене — архипелаге в Северном Ледовитом океане — и другого в западной части Ньюфаундленда. Ученые обнаружили, что эти образцы практически не изменили своего химического состава с момента образования и до сих пор несут информацию о температуре, при которой они образовались.
Основываясь на этих данных, исследователи смогли получить 10 различных значений для нанесения на график, описывающий изменение температуры в раннем палеозое. Максимальная температура, согласно полученным данным, находилась в районе 50°C и была зафиксирована примерно 480 миллионов лет назад. Минимум температур наблюдался в конце раннего палеозоя — тогда температура упала до примерно 26°C.
Исследование опубликовано в журнале PNAS.
Загружаем