Koristeći specijaliziranu opremu dobivenu od potpore Nacionalne zaklade za znanost, Mebrahtu Veldeghebriel, Ph.D. '22, postdoktorand na Sveučilištu Princeton i Tim Lowenstein, uvaženi profesor znanosti o Zemlji na Sveučilištu Binghamton, uspjeli su rekonstruirati promjene u kemiji morske vode u proteklih 150 milijuna godina, također steknuvši uvid u srodne geološke procese i klimatske promjene.
Njihov članak, "Hidrotermalni sustavi morskog dna kontroliraju dugoročne promjene u morskoj vodi [Li + ]: dokazi iz fluidnih inkluzija", nedavno je objavljen u časopisu Science Advances.
Ocean je "poput divovske juhe različitih elemenata", objasnio je Lowenstein. "Natrij i klorid su najčešći, ali postoje deseci drugih otopljenih u morskoj vodi u tragovima, poput litija.
Proučavali su morsku sol (halit) koja je nastala u različitim vremenima tijekom proteklih 150 milijuna godina u geografski raznolikim sedimentnim bazenima u Sjedinjenim Državama, Europi, Aziji i Africi. Unutar uzoraka soli nalazili su se maleni džepovi koji su sadržavali nešto drevne morske vode.
Kako bi pristupili sićušnim kapljicama, istraživači su koristili laser za bušenje rupa u kristalima soli, a zatim spektrometar mase za analizu raznih prisutnih elemenata u tragovima. U ovom su se istraživanju posebno usredotočili na koncentraciju litija, elementa u tragovima koji se u zadnjih 150 milijuna godina smanjio sedam puta, uz povećanje omjera magnezija i kalcija.
Ali zašto?
O uzroku dugotrajnih varijacija u sastavu morske vode raspravlja se posljednja dva desetljeća. Istraživači su predložili da je pad koncentracije litija u morskoj vodi uglavnom povezan sa smanjenom proizvodnjom oceanske kore i smanjenom hidrotermalnom aktivnošću morskog dna, na koje utječe pomicanje tektonskih ploča.
Usporavanje aktivnosti ploča tijekom posljednjih 150 milijuna godina dovelo je do manjeg dodavanja litija u ocean i manjeg ispuštanja ugljičnog dioksida u atmosferu, što je u konačnici dovelo do globalnog hlađenja i trenutnog ledenog doba. Vraćajući sat 150 milijuna godina unatrag, Zemlja je bila toplije mjesto s više ugljičnog dioksida u atmosferi i više litija u moru.
"Postoji bliska veza između kemije oceana i kemije atmosfere", rekao je Veldeghebriel. "Kakve god promjene se događaju u oceanu odražavaju i ono što se događa u atmosferi."
Sve u svemu, istraživanje Veldeghebriela i Lowensteina značajno je napredovalo u razumijevanju kemije Zemljinih drevnih oceana i kako je kretanje tektonskih ploča utjecalo na sastav Zemljine hidrosfere i atmosfere. Takve kemijske promjene također utječu na biologiju, poput morskih stvorenja koja grade svoje školjke od kalcijevog karbonata.
"Oceani i atmosfera povezani su jedni s drugima, a povezano je i kako se mijenjaju", objasnio je Lowenstein. - Sve je povezano.
Komentari čitatelja
na naše novosti