По нескольким каплям морской воды ученые восстановили геологическую историю Земли за 150 миллионов лет
Ученые из Университета Бинхэмптона смогли реконструировать изменения химического состава морской воды за последние 150 млн лет, и показать связанные с этими изменениями геологические процессы и колебания климата.
Океан «похож на гигантский суп из различных элементов», — пояснил соавтор работы Тим Лоуэнштейн. — «Наиболее распространенными в нем являются натрий и хлориды, но существуют десятки других элементов и соединений, растворенных в морской воде в следовых количествах, например, литий».
Ученые изучали морскую соль, образовавшуюся в разное время за последние 150 млн лет в географически разнообразных осадочных бассейнах США, Европы, Азии и Африки. Внутри образцов соли были обнаружены крошечные карманы, содержащие немного древней морской воды.
Чтобы получить доступ к этим крошечным капелькам, исследователи с помощью лазера просверлили отверстия в кристаллах соли, а затем с помощью масс-спектрометра проанализировали содержание различных микроэлементов в древних каплях. В исследовании особое внимание уделялось концентрации лития — микроэлемента, содержание которого за последние 150 млн лет уменьшилось в семь раз, что сопровождалось увеличением концентрации магния и кальция.
Почему менялся состав океана
Вопрос о причинах долгосрочных изменений состава морской воды обсуждается уже два десятилетия. Исследователи предположили, что снижение концентрации лития в морской воде связано, главным образом, с замедлением движения тектонических плит.
Замедление активности плит за последние 150 млн лет привело к уменьшению поступления лития в океан и сокращению выбросов углекислого газа в атмосферу, что в конечном итоге привело к глобальному похолоданию и наступлению современного ледникового периода. Если перевести время на 150 млн лет назад, то Земля была более теплой, в атмосфере было больше углекислого газа, а в море — больше лития.
«Существует тесная связь между химией океана и химией атмосферы», — говорит соавтор работы Мебрахту Вельдегебриель. — «Какие бы изменения ни происходили в океане, они отражают и то, что происходит в атмосфере».
Исследование позволили значительно продвинуться в понимании химического состава древних океанов Земли и того, как движение тектонических плит повлияло на состав гидросферы и атмосферы нашей планеты. Такие химические изменения влияют и на биологию, например, на морских обитателей, которые строят свои раковины из карбоната кальция.
Капли еще более древнего океана, которым 600 млн, геологи нашли в горных породах Гималаев.
Капли морской воды сохранили геологическую историю Земли.