Группа исследователей обнаружила ошибку в том, как до сих пор оценивалась температура океана в прошлом. Их выводы могут означать, что нынешний период изменения климата не имеет аналогов за последние 100 миллионов лет.
По широко распространенной в научном сообществе методике, температура океанских глубин и поверхности Северного Ледовитого океана 100 миллионов лет назад была примерно на 15 градусов выше современных показателей. Этот подход, однако, в настоящее время подвергается сомнению: температура океана могла на самом деле оставаться относительно стабильной в течение всего этого периода, что вызывает серьезную озабоченность по поводу нынешних уровней изменения климата. Таковы выводы исследования, проведенного группой французских исследователей из Французского национального центра научных исследований (CNRS), Сорбоннского и Страсбургского университетов, а также швейцарских исследователей из Швейцарского федерального технологического института в Лозанне (EPFL). Университет Лозанны. Исследование только что было опубликовано в Nature Communications.
«Если мы правы, наше исследование бросает вызов десятилетиям исследований палеоклимата», - говорит Андерс Мейбом, глава лаборатории биологической геохимии EPFL и профессор Лозаннского университета. Мейбом категоричен: «Океаны покрывают 70% нашей планеты. Они играют ключевую роль в климате Земли. Знание степени изменения их температуры в течение геологического времени имеет решающее значение, если мы хотим получить более полное представление о том, как они ведут себя, и более точно прогнозировать последствия текущего изменения климата».
Как может существующая методология быть настолько ошибочной? Авторы исследования считают, что не учитывалось влияние определенных процессов. На протяжении более 50 лет научное сообщество основывало свои оценки на том, что они узнали о фораминиферах, которые представляют собой окаменелости крошечных морских организмов, найденных в ядрах отложений, взятых со дна океана. Фораминиферы образуют известковые раковины, называемые панцирями, в которых содержание кислорода-18 зависит от температуры воды, в которой они обитают. Поэтому изменения температуры океана с течением времени были рассчитаны на основе содержания кислорода-18 в тестах ископаемых фораминифер, обнаруженных в отложениях. Согласно этим измерениям, за последние 100 миллионов лет температура океана упала на 15 градусов.
Тем не менее, все эти оценки основаны на том принципе, что содержание кислорода-18 в раковинах фораминифер оставалось постоянным, пока окаменелости находились в отложениях. Ведь до сих пор ничто не указывало на обратное: никаких изменений не видно невооруженным глазом или под микроскопом. Чтобы проверить свою гипотезу, авторы этого последнего исследования подвергли эти крошечные организмы воздействию высоких температур в искусственной морской воде, которая содержала только кислород-18. Используя NanoSIMS (наномасштабный масс-спектрометр вторичных ионов), инструмент, используемый для проведения очень мелкомасштабных химических анализов, они затем наблюдали включение кислорода-18 в известковые раковины. Результаты показывают, что уровень кислорода-18, присутствующий в тестах фораминифер, на самом деле может изменяться, не оставляя видимых следов, что ставит под сомнение надежность их использования в качестве термометра: «То, что казалось идеально сохранившимися окаменелостями, на самом деле таковыми не является. означает, что оценки палеотемпературы, сделанные до сих пор, неверны», - говорит Сильвен Бернар, исследователь CNRS из парижского Института минералогии, физики материалов и космохимии и ведущий автор исследования..
По мнению французской и швейцарской группы исследователей, вместо того, чтобы показать постепенное снижение температуры океана за последние 100 миллионов лет, эти измерения просто отражают изменение содержания кислорода-18 в тестах ископаемых фораминифер. И это изменение, по-видимому, является результатом процесса, называемого повторным уравновешиванием: во время седиментации температура повышается на 20-30 °C, в результате чего панцири фораминифер снова уравновешиваются окружающей водой. В течение примерно десяти миллионов лет этот процесс оказал значительное влияние на оценки палеотемпературы, особенно на те, которые основаны на фораминиферах, обитавших в холодной воде. Компьютерное моделирование, проведенное исследователями, показывает, что палеотемпературы в океанских глубинах и на поверхности полярного океана были завышены.
Для Мейбома следующие шаги ясны: «Чтобы пересмотреть палеотемпературу океана сейчас, нам нужно тщательно количественно оценить это повторное уравновешивание, которое слишком долго упускалось из виду. Для этого мы должны работать с другими типами. морских организмов, чтобы мы четко понимали, что происходило в отложениях в течение геологического времени». Авторы статьи уже вовсю работают.