Ископаемый воск листьев растений предоставляет новый инструмент для изучения древних климатов

Новое исследование, опубликованное в Scientific Reports, представило новую методологию оценки содержания водяного пара в древней атмосфере на основе ископаемых восков растительных листьев. По мере потепления поверхности Земли и атмосферы количество влаги (водяного пара) в воздухе будет увеличиваться, что важно для прогнозирования будущих климатов, поскольку водяной пар является значительным парниковым газом.

Изучение взаимосвязи между температурой и влажностью возможно через анализ периодов в истории Земли, когда климат был значительно теплее современного. Однако для этого необходим метод оценки содержания влаги в древней атмосфере. Доктор Ивет Эли из Бирмингемского университета отметила, что изучение таких древних теплых периодов осложнено тем, что они значительно старше самых старых климатических записей из антарктических ледяных кернов.

Новый подход основан на фундаментальных свойствах растительных листьев и изменении их защитных восковых покрытий в ответ на водный стресс. Эти воски, известные как биомаркерные соединения, устойчивы и регулярно обнаруживаются в древних речных, озерных и даже морских отложениях. Метод преодолевает ограничения других подходов, поскольку воски широко распространены в отложениях возрастом в десятки и сотни миллионов лет.

Валидность метода была подтверждена исследованиями современных почв в США и Центральной Америке, проведенными группой доцента Майкла Хрена из Центра интегративных геонаук Университета Коннектикута. Они выявили четкую связь между химией восковых соединений и количеством влаги в атмосфере. Как пояснил доктор Хрен, распределение органических соединений в почвах сильно коррелирует с дефицитом давления пара — разницей между фактическим и максимально возможным содержанием воды в воздушной массе.

Эли и Хрен применили новый прокси-индикатор для реконструкции содержания атмосферной влаги в центральной Испании в интервале 15–17 миллионов лет назад. Новые данные подтверждают ожидания климатических моделей: охлаждение атмосферы связано с уменьшением ее влажности. Реконструированные изменения также согласуются с результатами других независимых прокси для температуры и осадков в регионе. Это дает уверенность в работоспособности метода для изучения еще более глубокого прошлого и проверки взаимосвязи между глобальным потеплением, влажностью атмосферы и осадочными системами.