Измерение температуры древней Земли

Новый метод позволил ученым точно определить время древних оледенений и более четко связать их с двумя волнами вымирания.

Впервые исследовательской группе, включая ученых-землеведов из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, удалось реконструировать как температуру океана, так и общую толщину льда массивных ледников во время одного из крупнейших массовых вымираний в истории сотни миллионов лет назад. Это вымирание, произошедшее между 445 и 443 миллионами лет назад в позднем ордовикском периоде, является одним из пяти крупнейших в истории Земли, уничтожив около 75% простых морских видов.

Ордовикское оледенение — единственное, совпадающее с крупным массовым морским вымиранием. Изучение этого древнего события помогает раскрыть взаимосвязь между эволюцией, климатом и окружающей средой.

Исследователи собрали образцы карбонатных пород из Квебека (Канада) и восточно-центральной части Миссури (США), относящиеся к позднему ордовику, когда вся современная центральная часть США была мелководным океаном. Они использовали масс-спектрометрию для анализа химического состава окаменелых раковин морских животных в карбонатах и применили новый тип «палеотермометра», разработанный в Калифорнийском технологическом институте (Caltech). Этот метод измеряет степень «сцепления» тяжелых изотопов углерода и кислорода в карбонатной части древнего известняка, которая зависит от температуры формирования породы.

Анализ показал относительно кратковременное охлаждение морской воды на пять градусов Цельсия и существование ледниковых щитов, которые были примерно в два раза обширнее и толще, чем во время последнего оледенения около 20 000 лет назад. По оценкам исследователей, объем льда достигал примерно 150 миллионов кубических километров.

«Это первая прямая реконструкция того, сколько льда было на суше, и первая запись изменения температуры в конце ордовика», — отметил Дэвид Файк, проводивший измерения на масс-спектрометре. Вымирание, по-видимому, происходило двумя отдельными волнами. Первая связана с началом интенсивного оледенения и падением уровня моря, вторая — с его окончанием, повышением уровня и резким потеплением. Результаты опубликованы в выпуске журнала Science от 18 февраля.