Остатки микроскопического цветения планктона в прибрежной среде океана медленно опускаются на морское дно, вызывая процессы, которые навсегда изменяют важные записи истории Земли, согласно исследованию ученых-геологов, в том числе Дэвида Файка из Вашингтонского университета в Сент-Луисе., Луи.
Фике является соавтором нового исследования, опубликованного 20 июля в Nature Communications.
"Наша предыдущая работа выявила роль изменения скорости осадконакопления в локальном и глобальном контроле над геохимическими признаками, которые мы используем для реконструкции изменений в окружающей среде", - сказал Фике, профессор наук о Земле и планетах и директор по экологическим исследованиям в искусстве. и наук.
«В этом исследовании мы исследовали загрузку органическим углеродом, или сколько органического вещества, которое стимулирует последующую микробную активность в отложениях, доставляется на морское дно», - сказал Файк. «Мы можем показать, что это тоже играет решающую роль в регулировании типов сигналов, которые сохраняются в отложениях.
"Мы должны помнить об этом, когда пытаемся извлечь данные о прошлых "глобальных" изменениях окружающей среды", - сказал он.
Ученые уже давно используют информацию из отложений на дне океана - слоев горных пород и микробной грязи - для реконструкции условий в океанах прошлого.
Критическая проблема в понимании эволюции земной поверхности заключается в различении сигналов, сохранившихся в осадочных отложениях, которые отражают глобальные процессы, такие как эволюция химического состава океана, и тех, которые являются локальными, отражающими среду осадконакопления и историю захоронения отложения.
Новое исследование основано на анализе минерала пирита (FeS2), который образуется в морских отложениях под влиянием бактерий. Ученые изучили концентрации углерода, азота и серы, а также стабильные изотопы в ледниково-межледниковых отложениях на морском дне вдоль континентальной окраины у берегов современного Перу.
Различные темпы микробной метаболической активности, регулируемые региональными океанографическими вариациями доступности кислорода и потока тонущего органического вещества, по-видимому, привели к наблюдаемой изменчивости пирита серы на перуанской окраине, как обнаружили ученые.
Исследование возглавил Вирджил Паскье, научный сотрудник Института наук Вейцмана в Израиле, а соавтором выступил Итай Халеви, также из Института Вейцмана. Паскье ранее работал с Фике в Вашингтонском университете. Вместе сотрудники выразили обеспокоенность по поводу общего использования изотопов серы пирита для реконструкции меняющейся степени окисления Земли.
«Мы стремимся понять, как с течением времени менялась окружающая среда на поверхности Земли», - сказал Фике, который также является директором Международного центра энергетики, окружающей среды и устойчивого развития Вашингтонского университета. «Для этого очень важно понимать, какие процессы могут влиять на записи, которые мы используем для этих реконструкций».
«В этом исследовании мы выявили важный фактор - локальную доставку органического углерода на морское дно, - который изменяет геохимические признаки, сохранившиеся в осадочных пиритных записях», - сказал он. «Он дополняет потенциальные записи глобального биогеохимического цикла информацией об изменениях в местной окружающей среде.
«Это наблюдение дает новое окно для реконструкции прошлых местных условий окружающей среды, что весьма интересно», - сказал Файк.