Чем более стремительно меняется климат Земли, тем больше ученые обеспокоены. Они хотят сделать точную реконструкцию климатических изменений прошлого, чтобы улучшить системы прогнозирования будущих сценариев глобального потепления. Именно эти изменения с высоким разрешением в масштабе десятилетий или сезонов отмечены на раковинах доисторических моллюсков.
Моллюски «записывают» историю климата
Многие беспозвоночные оставляют на своих панцирях отчетливые временные маркеры в виде слоев роста, очень похожих на кольца деревьев. Химический состав этих изменений зависит от изменяющейся окружающей среды животного. Поскольку карбонаты сохраняются тысячелетиями, в отличие от дерева или ледяных кернов, эти окаменелости дают уникальное представление о краткосрочной изменчивости климата прошлого.
Ученые используют методы химического анализа с высоким разрешением, такие как сканирование флуоресценции с помощью микрорентгеновских лучей. Также применяется лазерная абляция, чтобы зафиксировать мелкомасштабные изменения в химическом составе оболочки раковин моллюсков. Ученые научились читать химические и структурные изменения скорлупы и связывать ее химический состав с климатом прошлого.
Что уже удалось выяснить
45 миллионов лет назад сформировалась более высокая сезонная изменчивость температуры в теплый период в Парижском бассейне. Это территория нынешней северной Франции, которая была горячей точкой морского биоразнообразия с огромными морскими улитками (самыми крупными из когда-либо существовавших) - они всего за несколько лет вырастали до полуметра. Их годичные кольца содержат ценнейшую информацию об истории климата Земли.
Высокоточный отбор проб вдоль слоев ежедневного роста у моллюсков дает информацию об изменчивости окружающей среды в масштабе отдельных дней в течение позднего мелового периода (75 миллионов лет назад). Это также указывает на то, что эти двустворчатые моллюски, вероятно, использовали фотосимбионтов, чтобы поддерживать себя, живя за счет солнечного света, так же, как это делают кораллы. Выяснилось, что год раньше был на 7 дней длиннее, чем сегодня, что является ценной информацией для астрономов, интересующихся эволюцией системы Земля - Луна.
Самые точные системы прогнозирования
Последним достижением в реконструкциях палеоклимата с высоким разрешением является применение анализа сгустков изотопов для сезонных реконструкций температуры. Они намного более точны, чем предыдущие методы, но требуют более крупных образцов, что является проблемой при работе со слоями миллиметрового масштаба в ископаемых ракушках.
К счастью, сочетание аналитических достижений и разумного использования статистики теперь позволяет использовать этот метод для реконструкций в сезонном масштабе. Результаты очень многообещающие, они дают информацию о сезонной изменчивости как температуры, так и химического состава морской воды. Последнее особенно плохо ограничено в геологическом прошлом, поэтому такие реконструкции очень важны для ученых. Они смогут перевернуть понимание климата прошлого и дать точные прогнозы на ближайшее будущее.
