Изучение раковин моллюсков для понимания климатической истории Атлантики

Два аспиранта из Университета штата Айова вернулись из залива Мэн с новой крупной партией раковин моллюсков. Шелли Гриффин и Мадлин Метте подняли со дна океана на глубине 30 метров множество экземпляров Arctica islandica — моллюсков, используемых для приготовления супа-чаудера.

Исследователям нужны не столько живые моллюски, сколько их старые, пустые раковины. Эти моллюски являются долгожителями: у побережья Мэна они живут до 240 лет, а в холодных водах Северной Атлантики у Исландии — до 500 лет. Ежегодно на их раковине, подобно годичному кольцу дерева, образуется новый слой (инкремент). В лаборатории стабильных изотопов Университета штата Айова под руководством профессора Алана Ванамекера эти раковины проходят тщательную подготовку для микроскопического, геохимического и радиоуглеродного анализа. Эти годовые слои действуют как природные датчики на дне океана, записывая информацию об условиях роста, температуре и циркуляции воды за сотни лет.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications в июне 2012 года, Ванaмейкер и международная команда использовали радиоуглеродный анализ раковин, собранных к северу от Исландии, чтобы отследить происхождение океанических вод. Они различали «молодую» воду (недавно бывшую на поверхности, вероятно, из Атлантики) и «старую» воду (долго находившуюся в глубине, вероятно, из Северного Ледовитого океана). Данные показали, что во время средневекового климатического оптимума (около 950–1250 гг. н.э.) преобладала теплая «молодая» вода из Гольфстрима. В период малого ледникового периода в Европе (около 1550–1850 гг. н.э.) воды были более холодными и «старыми». Интерпретация данных указывает на то, что Гольфстрим был сильным в средневековье, ослаб во время малого ледникового периода и вновь усилился после 1940 года, что усиливало естественные температурные колебания тех эпох.

По словам Ванaмейкера, понимание прошлого океана помогает разобраться в современных климатических трендах и отличить естественную изменчивость от влияния сжигания ископаемого топлива. Тщательный анализ изотопного состава (углерода и кислорода) в микроскопических слоях раковин позволяет реконструировать температуру и другие параметры. Это кропотливая работа, направленная на восполнение пробелов в знаниях: наземные данные, такие как кольца деревьев, дают отличную хронологию, но не охватывают 70% планеты, покрытой океаном.