Океанские температуры точно записаны в перламутре

Исследование, опубликованное 15 декабря в журнале Earth and Planetary Science Letters, показало, что перламутр (накр) — прочный биоминерал, выстилающий некоторые раковины, — является точным архивом температуры древнего океана. Команда под руководством профессора физики Университета Висконсин-Мэдисон Пупы Гилберт изучила физические свойства накра в современных и ископаемых раковинах, доказав, что он фиксирует температуру в момент своего послойного формирования моллюском.

Работа важна, поскольку предоставляет ученым новый и потенциально более точный метод измерения древних температур океана. В отличие от распространенных химических методов, например, анализа изотопных отношений кислорода в раковинах фораминифер, подход команды Гилберт основан на физической структуре. Используя сканирующий электронный микроскоп и поперечный срез раковины, можно измерить толщину микроскопических полигональных табличек арагонита, из которых, как кирпичики, сложен перламутр. Эта толщина напрямую коррелирует с температурой воды.

«Если вы измеряете физическую структуру, вы видите её напрямую, — объясняет Гилберт. — Вы просто измеряете толщину табличек накра, расстояние между линиями, и это соответствует температуре. Когда температура выше, слои становятся толще».

Новый метод потенциально точнее, поскольку химический состав ископаемых раковин может быть изменен диагенезом — процессом преобразования осадка в горную породу, который искажает результаты химического анализа. Физическая же структура, если она не разрушена, сохраняет исходную информацию. Исследователи применили метод к образцам накра возрастом до 200 миллионов лет от моллюсков семейства Pinnidae. Эти двустворчатые моллюски, широко распространенные в тропических и умеренных мелководных средах на протяжении более 400 миллионов лет, могут предоставить длительную запись температур.

«Единственный способ понять климат будущего — это изучить климат прошлого», — отмечает Гилберт. Новый подход, дополняя существующие геохимические методы, поможет точнее реконструировать древние климаты, особенно в мелководных морских средах, где сохраняется большая часть ископаемой летописи беспозвоночных.