Вкаменелостите разкриват тропически топла Северна Америка преди 95 милиона години

Кредните стриди от рода Pycnodont, изследвани в новото изследване. Тези екземпляри са събрани от окръг Сан Мигел, Колорадо (горе вляво), окръг Кейн, Юта (горе вдясно), окръг Биг Хорн, Уайоминг (долу вляво) и Натрона, Уайоминг (долу вдясно), с една стотинка за мащаб. Кредит на изображението: Мат Джоунс

Ново проучване от университета в Мичиган, което използва изкопаеми черупки от стриди като палеотермометри, установи, че плиткото море, което покриваше голяма част от Западна Северна Америка преди 95 милиона години, е било толкова топло, колкото днешните тропици.

Изследването предоставя първите преки данни за температурата на това огромно море от средна ширина на височината на кредния топлинен максимум, един от най-топлите климатични интервали на планетата през последните стотици милиони години.

Констатациите, публикувани онлайн на 9 май в списание Geology, също намекват какво може да се очаква за бъдещите поколения, освен ако емисиите на улавящи топлина парникови газове не бъдат поставени под контрол.

„Тези данни показват, че вътрешността на Северна Америка по време на пика на оранжерията от Креда е била толкова топла, колкото и най-горещите условия в съвременните тропици – представете си климата на Бали, Индонезия, на места като Юта или Уайоминг“, водещият автор на изследването. казах. Мат Джоунс, бивш постдокторант в Мичиганския университет, в момента в Националния природонаучен музей в Смитсонианския институт.

Проучването установи, че средните температури на водата в Западния вътрешен морски път през средата на Креда варират от 28 до 34 градуса по Целзий (82 F до 93 F), толкова топли, колкото съвременните тропически крайности като горещия басейн в Индо-Тихия океан, който постоянно показва най-високите температури на водата над най-голямата площ на земната повърхност.

Атмосферните концентрации на въглероден диоксид през средата на Креда все още се обсъждат сред изследователите, но многобройни проучвания показват нива над 1000 части на милион. Текущите нива са малко над 420ppm, но могат да надхвърлят 1000 до края на този век, освен ако емисиите на изкопаеми горива не бъдат намалени, казват учените по климата.

„Тези нови открития помагат за разрешаване на температурите в Северна Америка по време на максимален интервал на парникова топлина в геоложкото минало, което от своя страна може да ни помогне да предскажем по-добре колко гореща може да бъде Земята в миналото. бъдеще при по-високи атмосферни условия на CO2“, каза геохимикът от UM и съавтор на изследването Сиера Петерсен, асистент в катедрата по науки за Земята и околната среда.

За да определят колко гореща е била Северна Америка по време на глобалния пик на парниковия период през Кредата преди 95 милиона години, изследователите анализират 29 добре запазени черупки от стриди от колекция от вкаменелости от Геоложката служба на САЩ.

Вкаменелостите идват от разкрития на пясъчник и шисти в Уайоминг, Колорадо, Юта, Ню Мексико и Аризона, места, които са били на географска ширина, подобна на днешната, но са били под вода през Креда. По това време Западният вътрешен морски път се простираше от Мексиканския залив до Арктика и от днешна Юта до Айова.

Вкаменелостите, събрани в западната вътрешност на Съединените щати, показват, че морският път е гъмжил от морски живот, включително масивни миди, амонити със спираловидни черупки и изчезнали видове стриди. Динозаврите обикаляха съседните крайбрежни равнини.

Разрез на изрязана и полирана повърхност на стрида от креда (Exogyra trigeri) от формацията Mancos Shale в окръг Маккинли, Ню Мексико, с една стотинка за мащаб.  Кредит на изображението: Джон Хофман

Разрез на изрязана и полирана повърхност на стрида от креда (Exogyra trigeri) от формацията Mancos Shale в окръг Маккинли, Ню Мексико, с една стотинка за мащаб. Кредит на изображението: Джон Хофман

За настоящото изследване изследователите са използвали изкопаеми черупки от стриди, събирани в продължение на няколко десетилетия от Бил Кобан, един от най-видните американски палеонтолози на 20-ти век, и неговите колеги. Докато стридите растат, черупките им включват различни форми или изотопи на елементите кислород и въглерод в пропорции, които разкриват температурата на заобикалящата морска вода.

С малка бормашина Dremel Джоунс взема проби от изкопаемите черупки и събира прахообразния калцит. Използвайки най-съвременен мас спектрометър в UM лабораторията на Петерсен, изследователите измерват изотопните съотношения на въглерод и кислород. По-конкретно, те разглеждат наличието на тежкия въглероден изотоп въглерод-13 и тежкия кислороден изотоп кислород-18 и колко често са открити свързани заедно в кристалната структура на калцита.

Картата показва бреговата линия на западния вътрешен морски път на Северна Америка преди 94 милиона години.  Точките показват места, където са събрани изкопаеми екземпляри от черупки на стриди.  Проби от тези черупки бяха анализирани в Университета на Мичиган, използвайки техника, наречена клъстерирана изотопна палеотермометрия.  Кредит за илюстрация: Мат Джоунс

Картата показва бреговата линия на западния вътрешен морски път на Северна Америка преди 94 милиона години. Точките показват места, където са събрани изкопаеми екземпляри от черупки на стриди. Проби от тези черупки бяха анализирани в Университета на Мичиган, използвайки техника, наречена клъстерирана изотопна палеотермометрия. Кредит за илюстрация: Мат Джоунс

Тази честота на свързване на двата тежки изотопа, наречена изотопна агрегация, е много чувствителна към температурата на околната среда по време на образуването на минерал, което позволява на учените да реконструират миналите температури, използвайки наскоро разработена техника, наречена палеотермометрия на сгъстени изотопи.

„Много поколения геолози са изучавали палеонтологията и стратиграфията на западния вътрешен морски път, предоставяйки различни прозрения за миналия климат и база от знания, които направиха това изследване възможно“, каза Джоунс. „Въпреки това, досега не са съществували директни измервания с палеотермометър от вътрешността на Северна Америка за върха на този свят на оранжерии от Креда.

„Тази липса на записи попречи на доброто разбиране на температурната еволюция на Северна Америка през Кредата и влиянието на температурата върху морската биота на континента в Морския път, както и върху сухоземната фауна като динозаврите, които обитават съседните крайбрежни равнини “

Според авторите, северноамериканските данни от новото проучване са в съответствие с предишни проучвания, които са използвали традиционни техники за палеотермометрия на изотопите на кислорода в дълбоководни места по целия свят. Тези по-ранни проучвания, които измерват съотношението на стабилните изотопи на кислорода, извеждат заключения за температури на морската повърхност в субантарктическите 20 s C (по-ниски 80 F) до средните 30 s C (горните 90 s F) на тропиците и юга. средни ширини.

В допълнение към конкретни открития, определящи количествено минала глобална топлина в Западния вътрешен морски път, новото проучване също така демонстрира как тази конкретна геохимична техника може да се използва за разкриване на климатични условия в далечното минало, където по-ранните техники са имали известен успех.

„Дори и след като работех с изотопния палеотермометър в продължение на 15 години, все още намирам за удивително, че, като се имат предвид правилните проби, бихме могли да потопим термометър в океан на 95 милиона години и да разберем колко е зле. горещо“, Питърсън казва. “Ако искаме да можем да предвидим по-добре как различният живот на Земята може да реагира на бъдещо затопляне, конкретните оценки на температурата през минали топли периоди могат да ни помогнат да зададем горни граници на оцеляването.”

Другият автор на статията по геология е студентката от UM Алисън Кърли. Работата е финансирана от Националната научна фондация, Мичиганския университет и стипендията Питър Бък на Националния музей по естествена история.

/Публично съобщение. Този материал от оригиналната организация/автори може да бъде ad hoc по природа, редактиран за яснота, стил и дължина. Изразените възгледи и мнения са на автора или авторите. Вижте изцяло тук.

Add Comment