Новое исследование противоречит представлениям о постоянном составе элементов в океанах

Соотношения таких элементов, как магний, кальций или стронций в морской воде, являются важным средством для реконструкции прошлых океанических процессов. До сих пор считалось, что эти соотношения постоянны в течение длительных периодов времени и на обширных территориях. Однако исследование под руководством Кильского университета и Центра океанических исследований GEOMAR показало, что важные элементные соотношения в современных океанах гораздо более изменчивы, чем предполагалось ранее. Эта находка также ставит под вопрос реконструкцию истории океана. Исследование было опубликовано в международном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Для понимания текущих изменений в океанической системе и прогнозирования будущих может помочь взгляд в прошлое. Но данные прямых измерений состава морской воды едва уходят на 150 лет назад. Для получения информации о более древних временах ученые используют природные архивы, такие как карбонатные скелеты фораминифер или кораллов, в которых «замораживаются» соотношения элементов. До сих пор гипотеза заключалась в том, что эти соотношения в океанах относительно постоянны и меняются очень медленно в течение миллионов лет.

Международная команда под эгидой сети Future Ocean Network проверила эту гипотезу в ходе масштабного девятилетнего исследования. Было собрано и проанализировано 1100 образцов в 14 различных экосистемах — от поверхности воды до глубины 6000 метров — в ходе 79 экспедиций по всему миру. «Мы обнаружили, что изменчивость соотношений магния к кальцию и стронция к кальцию в современных океанических водах может значительно различаться от экосистемы к экосистеме», — говорит доктор Марио Лебрато, инициатор исследования.

«Для реконструкции температур морской воды в прошлые эпохи истории Земли до сих пор предполагались четко определенные и постоянные элементные соотношения. Наши новые высокоточные данные теперь показывают, что это предположение не всегда верно», — отмечает соавтор доктор Дитер Гарбе-Шёнберг.

Полученные результаты актуальны как для реконструкции истории океана, так и для понимания текущих биогеохимических процессов. В будущем это особенно важно для прибрежных морских регионов и высоких широт, где методы реконструкции прошлых температур океана должны быть скорректированы с учетом региональных экосистем.