Морская вода хранит секреты древней Земли
Капельки морской воды могут показаться обычным явлением для обычного человека, но для геолога они содержат множество подсказок об истории нашей планеты. Недавнее исследование показало, что соль, которой мы посыпаем пищу, может раскрыть удивительные секреты древнего климата Земли и геологических процессов.
Исследование показало, что морская соль содержит мельчайшие капельки исходной морской воды, из которой она образовалась. Эти капельки, как бы малы они ни были, служат капсулами времени, в которых хранится геологическая летопись нашей планеты. Мебрахту Велдегебриель, постдокторант Принстонского университета, и профессор Тим Лоуэнштейн из Бингемтонского университета отправились в увлекательное путешествие, чтобы раскрыть секреты, хранящиеся в морской воде.
Анализируя соли из различных осадочных бассейнов, расположенных на территории США, Европы, Азии и Африки, специалисты смогли составить карту изменений химического состава морской воды за последние 150 млн. лет, одновременно проливая свет на связанные с этим геологические и климатические сдвиги.
"Океан похож на гигантский суп из различных элементов", - говорит профессор Ловенстайн. "Натрий и хлорид - самые распространенные из них, но существуют десятки других, растворенных в морской воде в следовых количествах, например, литий".
Исследователи использовали лазер, чтобы тонко просверлить кристаллы соли и добраться до мельчайших сохранившихся капелек. После этого с помощью масс-спектрометра были обнаружены различные микроэлементы, содержащиеся в них. Среди элементов особенно интригующим для экспертов оказалось присутствие лития. За 150 млн. лет концентрация лития в морской воде упала в семь раз. Это снижение совпало с увеличением соотношения магния и кальция.
Что же привело к столь резкому изменению состава морской воды на столь огромном временном интервале? Именно этот вопрос является предметом жарких дискуссий среди геологов на протяжении последних двух десятилетий. Исследования Вельдегебриеля и Лоуэнштейна позволяют предположить, что снижение содержания лития связано в основном с уменьшением объемов добычи океанической коры и гидротермальной активности морского дна. Эти явления напрямую зависят от движения тектонических плит.
Если заглянуть на 150 млн. лет в прошлое, то Земля была значительно теплее, с более богатой углекислым газом атмосферой и более насыщенными литием морями.
Соединив точки, исследователи обнаружили, что замедление тектонической активности в этот период привело к уменьшению количества лития, поступающего в океаны, и одновременному снижению выбросов углекислого газа. Это создало предпосылки для глобального похолодания и привело к наступлению ледникового периода, который мы наблюдаем в настоящее время.
Подчеркивая симбиотическую связь между океанами и атмосферой, Вельдегебриель заявил:
"Существует тесная связь между химией океана и химией атмосферы. Какие бы изменения ни происходили в океане, они отражают и то, что происходит в атмосфере".
Результаты данного исследования существенно углубляют наше понимание древних океанов Земли, тектонических сил и последующих сдвигов в атмосфере и гидросфере нашей планеты. Эти сдвиги оказывают каскадное воздействие на морскую флору и фауну, особенно на тех существ, которые строят свои раковины на основе карбоната кальция.
"Океаны и атмосфера связаны друг с другом, и то, как они изменяются, тоже связано. Все взаимосвязано", - сказал Лоуэнстайн.
Результаты исследования, финансируемого Национальным научным фондом, опубликованы в журнале Science Advances.
