Раковины — уникальный климатический архив на дне океана

Твердые кальцитовые раковины моллюсков предоставляют ученым глубокое понимание истории Земли, особенно климата прошлого. Палеонтологи из Майнцского университета имени Иоганна Гутенберга с помощью метода моллюсковой склерохронологии могут реконструировать климатическую историю последних 500 лет с точностью до года. Например, установлено, что за последние сто лет Северное море потеплело на один градус, что, вероятно, является следствием антропогенного влияния.

Раковины — уникальный климатический архив, встречающийся по всему миру. Их четкие линии роста фиксируют изменения в питании, температурные колебания и загрязнение окружающей среды. Они служат записью извержений вулканов в Исландии или ураганов во Флориде и даже могут указывать, в какую фазу луны древние индейцы собирали моллюсков на побережье Канады. Моллюски крайне чувствительны к загрязнению, замедляя рост раковины, что позволяет использовать их для долгосрочного мониторинга качества воды.

Один из ключевых объектов исследования — исландская циприна (Arctica islandica), обитающая в Северной Атлантике. Эти моллюски-долгожители живут до 400 лет. Еще в 2003 году с их помощью было доказано, что раковины фиксируют изменения Североатлантической осцилляции (NAO) — климатического «мотора» Северного полушария. Данные указывают на тенденцию к более мягким зимам с 1960-х годов. Кроме того, по раковинам можно точно определить естественные годовые колебания содержания CO₂ в океане до начала индустриальной эпохи около 200 лет назад и оценить, сколько углекислого газа от сжигания ископаемого топлива попало в воду.

Точная датировка возможна благодаря периодическим линиям роста в раковинах — аналогам годовых и даже суточных колец. Например, у циприны годовой перерыв в росте запускает репродуктивная фаза, которая наступает примерно через четыре недели после сезонного температурного максимума. Моллюски в приливной зоне формируют две линии роста в сутки — каждый раз во время отлива. Для анализа раковины распиливают алмазными дисками, изучают 3D-рельеф линий роста, а также стабильные изотопы кислорода и углерода и следовые элементы (стронций, магний, барий) в кристаллической решетке карбоната кальция, что позволяет определять температуру и соленость воды.

«Мы хотим исследовать естественные климатические колебания до того, как на них повлиял человек, чтобы определить, в какой степени наш современный климат отличается», — резюмирует профессор Бернд Шёне цель исследований в склерохронологии.