Избирательный подход к получению данных из измененных раковин фораминифер

Резкий скачок концентрации углекислого газа в атмосфере и океане 56 миллионов лет назад мог спровоцировать палеоцен-эоценовый термический максимум (ПЭТМ) — период быстрого и драматического потепления. Сопутствующее окисление океана значительно усилило растворение карбонатных осадков на морском дне, ухудшив сохранность раковин фораминифер. Анализ этих раковин является одним из основных методов реконструкции древних температур океана. Однако, как показывают Коздон и коллеги, применение двух высокоточных аналитических техник позволяет извлечь полезные данные даже из образцов, поврежденных в период ПЭТМ.

После гибели одноклеточных фораминифер их кальцитовые раковины оседают на морское дно. В них сохраняется запись об условиях окружающей среды в момент формирования раковины, выраженная в изотопных соотношениях и концентрациях различных элементов. Во время ПЭТМ многие раковины полностью или частично растворились. После окончания теплого периода растворенный карбонат вновь выпал в осадок на уцелевшие раковины, но уже с новыми, иными изотопными сигнатурами.

Традиционно исследователи, изучающие изотопный состав раковин, используют метод, который разрушает весь образец целиком. В таком случае перекристаллизованный материал искажает результаты. Авторы данного исследования применили два высокоизбирательных метода — масс-спектрометрию вторичных ионов и микрорентгеноспектральный анализ, — чтобы измерить состав небольших сохранившихся фрагментов отдельных раковин. Эти методы позволили определить изотопные соотношения в частях раковин, не затронутых перекристаллизацией, и сравнить исходный материал с перекристаллизованными участками в пределах одной и той же раковины.