Hur drar du ... antika klimat från mikroskopiska fossilskal?

Pin
Send
Share
Send

Brian Huber är kurator för planktisk foraminifera och avdelning för Paleobiology ordförande vid Smithsonian National Museum of Natural History. Den här artikeln anpassades från hans inlägg på bloggen Gräva fossilposten: Paleobiologi på Smithsonian, där den här artikeln först sprang innan den visades i LiveScience's Expertröster: Op-Ed & Insights.

Lerikrika marina sediment i sydöstra Tanzania innehåller några av världens bäst bevarade fossiler av havsbeboande mikroorganismer, inklusive foraminifera som jag använder för att studera forntida klimat och havssystem.

Foraminifera är små, ensamiga havsdjur med solida skal, och de har levt i oceanerna sedan den kambriska perioden för mer än 500 miljoner år sedan.

För att nå fossilerna, begravda mellan 66 miljoner och 112 miljoner år sedan, använde mina kollegor och jag en borrigg för att skära djupt ned i jorden. Trots att de har begravts så länge har den ursprungliga kemin i fossilskal inte förändrats. Detta gör det möjligt att mäta koncentrationerna av olika syreisotoper i skalen - data som gör det möjligt för forskare att rekonstruera havstemperatur vid de tidpunkter då foraminifera levde.

En typisk borrplats. Riggen sätts upp bredvid ett baobab-träd. Det var den torra säsongen, så trädet hade inga löv. Regn och skärning inte blandas. (Bildkredit: Brian Huber.)

Foraminifera innehåller 16O(syreatomer med åtta neutroner i kärnorna, den vanligaste isotopen) och 18O(mindre vanliga, men ständigt närvarande, tyngre isotoper av syre med 10 neutroner i sina kärnor) i sina kalciumkarbonatskal i ett förhållande som är proportionellt mot vattentemperaturen.

Forskare mäter isotopförhållandena i fossilerna genom att lösa skalen i syra och analysera den resulterande koldioxidgas i en masspektrometer. Vi beräknar sedan gamla havsvattentemperaturer genom att införa syreisotopförhållandena i en empiriskt bestämd temperaturekvation.

Paleoklimatologer är särskilt intresserade av en period mellan 94 miljoner och 90 miljoner år sedan, då globala temperaturer var de högsta de har varit under de senaste 250 miljoner åren. Vi bestämde att havets yttemperaturer utanför Tanzanias kust varierade från 90 till 95 grader Fahrenheit (32 till 35 grader Celsius), vilket är cirka 9 till 14 F (5 till 8 C) grader högre än subtropiska ytvatten temperaturer idag.

Nattbelysning på borr riggen tillät 24-timmars borrning, men forskarna kunde bara arbeta i forskningstältet under dagsljus eftersom datorerna fick solenergi och teamet behövde mycket ljus för fotografering. Efter fotografering, beskrivning och provtagning av kärnor hela dagen återvände forskarna till logerna, där elektricitet tillät dem att studera mikrofossiler från varje dags kärnor i mikroskop som sattes upp i rummen. (Bildkredit: Ines Wendler)

Denna "supergreenhouse" -värld stödde tillväxten av frodiga skogar, stora dinosaurier och andra temperaturkänsliga organismer vid båda polerna. Det berodde troligen på mycket högre koncentrationer av koldioxid och andra växthusgaser som drevs ut i atmosfären under en lång period av vulkanisk undervattensaktivitet.

Läs mer om Smithsonian paleontologers ansträngningar att borra efter fossil i Hur gör du ... Borr för fossil?

De åsikter som uttrycks är författarens synpunkter och återspeglar inte nödvändigtvis förläggarens åsikter. Denna artikel publicerades ursprungligen som Från fältet: Kärnövningar # 2 på bloggen Gräva fossilposten: Paleobiologi på Smithsonian.

Pin
Send
Share
Send