Scoicile dezvăluie căldură tropicală în vestul american acum 95 de milioane de ani

Marea de mică adâncime care acoperea o mare parte din vestul Americii de Nord în urmă cu 95 de milioane de ani era la fel de caldă ca și tropicele de astăzi, potrivit unui nou studiu care a folosit scoici de mare, stridii fosile ca paleotermometre.

Studiul furnizează primele date directe despre temperatura acestei mari mari de latitudine medie la înălțimea maximului termic cretacic, unul dintre cele mai calde intervale climatice de pe planetă din ultimele sute de milioane de ani.

Constatări în jurnal Geologie de asemenea, indică ceea ce ar putea fi rezervat generațiilor viitoare dacă nu sunt controlate emisiile de gaze cu efect de seră care captează căldura.

„Aceste date indică faptul că interiorul Americii de Nord în timpul vârfului serei Cretacice a fost la fel de cald ca cele mai calde condiții din tropicele moderne – imaginați-vă clima din Bali, Indonezia, în locuri precum Utah sau Wyoming”, spune autorul principal Matt Jones, fost cercetător postdoctoral la Universitatea din Michigan, acum la Muzeul Național de Istorie Naturală al Instituției Smithsonian.

Scoici masive și dinozauri

Studiul a constatat că temperaturile medii ale apei din Western Interior Seaway în timpul Cretacicului mijlociu au variat între 28 și 34 de grade Celsius (82 Fahrenheit și 93 Fahrenheit), la fel de calde ca extremele tropicale moderne, cum ar fi piscina fierbinte Indo-Pacific, care prezintă constant cele mai ridicate temperaturi ale apei pe cea mai mare întindere a suprafeței Pământului.

Concentrațiile atmosferice de dioxid de carbon din timpul Cretacicului mijlociu sunt încă dezbătute printre cercetători, dar numeroase studii au arătat niveluri de peste 1.000 de părți per milion. Nivelurile actuale sunt puțin peste 420 ppm, dar ar putea depăși 1.000 până la sfârșitul acestui secol, dacă nu se reduc emisiile de combustibili fosili, spun oamenii de știință climatic.

„… având în vedere mostrele potrivite, putem în mod esențial să scufundăm un termometru într-un ocean vechi de 95 de milioane de ani și să ne dăm seama cât de cald era”.

„Aceste noi descoperiri ajută la rezolvarea temperaturilor din America de Nord în timpul unui interval maxim de căldură cu efect de seră din trecutul geologic, ceea ce ne poate ajuta să anticipăm mai bine cât de fierbinte ar putea fi Pământul în viitor în condiții de încălzire. CO2 atmosferic mai mare”, spune co-autorul Sierra. Petersen. , profesor asistent la Departamentul de Științe Pământului și Mediului.

Pentru a determina cât de fierbinte a fost America de Nord în timpul vârfului global de seră al Cretacicului, acum 95 de milioane de ani, cercetătorii au analizat 29 de cochilii de stridii bine conservate dintr-o colecție de fosile de la US Geological Survey.

Fosilele provin din aflorimente de gresie și șist din Wyoming, Colorado, Utah, New Mexico și Arizona, locuri care se aflau la o latitudine similară cu cea de astăzi, dar erau sub apă în timpul Cretacicului. La acea vreme, Western Interior Seaway se întindea de la Golful Mexic până la Arctica și din Utahul actual până în Iowa.

Fosilele colectate în interiorul vestic al Statelor Unite arată că calea marină era plină de viață marina, inclusiv scoici masive, amoniți cu coajă spirală și tipuri dispărute de stridii. Dinozaurii cutreierau câmpiile de coastă adiacente.

Cojile de stridii spun o poveste despre temperatură

Pentru studiul actual, cercetătorii au folosit cochilii de stridii fosile colectate de-a lungul mai multor decenii de Bill Cobban, unul dintre cei mai importanți paleontologi americani ai secolului al XX-lea, și colegii săi. Pe măsură ce stridiile au crescut, cojile lor au încorporat diferite forme, sau izotopi, ale elementelor oxigen și carbon, în proporții care dezvăluie temperatura apei de mare din jur.

Cu un burghiu mic Dremel, Jones a prelevat probe din scoici fosile și a colectat calcitul sub formă de pulbere. Folosind un spectrometru de masă de ultimă generație din laboratorul lui Petersen, cercetătorii au măsurat rapoartele izotopilor de carbon și oxigen. Mai exact, au analizat prezența izotopului greu de carbon carbon-13 și a izotopului greu de oxigen oxigen-18 și cât de des au fost găsite legați împreună în structura cristalină a calcitului.

Această frecvență de legare a celor doi izotopi grei, numită agregare izotopică, este foarte sensibilă la temperatura ambientală în timpul formării unui mineral, permițând oamenilor de știință să reconstruiască temperaturile trecute folosind o tehnică recent dezvoltată numită paleotermometrie izotopică aglomerată.

„Multe generații de geologi au studiat paleontologia și stratigrafia Western Interior Seaway, oferind perspective diferite asupra climatului trecut și o bază de cunoștințe care a făcut posibil acest studiu”, spune Jones. „Cu toate acestea, nu au existat măsurători directe ale paleotermometrului – până în prezent – ​​din interiorul Americii de Nord pentru vârful acestei lumi cu seră cretacică.

„Această lipsă de înregistrări a împiedicat o înțelegere solidă a evoluției temperaturii Americii de Nord prin Cretacic și influența temperaturii asupra biotei marine a continentului din Calea Maritimă, precum și asupra faunei terestre, cum ar fi dinozaurii care locuiesc în câmpiile de coastă adiacente. .”

Potrivit autorilor, datele din America de Nord din noul studiu sunt în concordanță cu studiile anterioare care au folosit tehnici tradiționale de paleotermometrie cu izotopii de oxigen în locuri de adâncime din întreaga lume.

Aceste studii anterioare, care au măsurat raportul dintre izotopii stabili de oxigen, au dedus temperaturile suprafeței mării în subantarctica 20 s C (inferioară 80 F) până la mijlocul 30 s C (superioare 90 s F) din tropice și din sud. latitudini medii.

Pe lângă descoperirile specifice care cuantifică căldura globală trecută în Western Interior Seaway, noul studiu demonstrează, de asemenea, modul în care această tehnică geochimică particulară poate fi utilizată pentru a dezvălui condițiile climatice din trecutul îndepărtat, unde tehnicile anterioare au avut un oarecare succes.

„Chiar și după ce am lucrat cu paleotermometrul cu izotopi aglomerați timp de 15 ani, încă mi se pare uimitor că, având în vedere mostrele potrivite, am putea, practic, să scufundăm un termometru într-un ocean vechi de 95 de milioane de ani și să ne dăm seama cât de rău era. cald.” spuse Peterson.

„Dacă dorim să putem prezice mai bine modul în care viața diferită de pe Pământ ar putea răspunde la încălzirea viitoare, estimări concrete ale temperaturii din perioadele calde trecute ne pot ajuta să stabilim limite superioare de supraviețuire”.

Fundația Națională de Știință, Universitatea din Michigan și Peter Buck Fellowship de la Muzeul Național de Istorie Naturală au finanțat lucrarea.

Sursă: Universitatea din Michigan

Add Comment