Morska so krije tajnu: sitne kapljice morske vode iz koje je potekla, čuvajući geološku istoriju.
Koristeći specijalizovanu opremu dobijenu iz grant sredstava Nacionalne naučne fondacije, Mebrahtu Veldeghebriel, Ph.D. ’22, postdoktorski saradnik na Univerzitetu Prinston, i uvaženi profesor nauka o Zemlji Tim Lovenštajn na Univerzitetu Bingemton uspeli su da rekonstruišu promene u hemiji morske vode tokom poslednjih 150 miliona godina, takođe steknuvši uvid u srodne geološke procese i klimatske promene.
Njihov članak, „Hidrotermalni sistemi morskog dna kontrolišu dugoročne promene u morskoj vodi [Li + ]: Dokazi iz inkluzija tečnosti“, nedavno je objavljen u časopisu Science Advances.
Okean je „kao džinovska supa različitih elemenata“, objasnio je Lovenštajn. „Natrijum i hlorid su najčešći, ali ima na desetine drugih rastvorenih u morskoj vodi u tragovima kao što je litijum.
Oni su posmatrali morsku so (halit) koja se formirala u različitim vremenima tokom poslednjih 150 miliona godina u geografski raznovrsnim sedimentnim basenima u Sjedinjenim Državama, Evropi, Aziji i Africi. Unutar uzoraka soli nalazili su se sićušni džepovi koji su sadržavali malo drevne morske vode.
Da bi pristupili sitnim kapljicama, istraživači su koristili laser za bušenje rupa u kristalima soli, a zatim maseni spektrometar da analiziraju različite prisutne elemente u tragovima. U ovom istraživanju, oni su se posebno fokusirali na koncentraciju litijuma, elementa u tragovima koji je pretrpeo sedmostruko smanjenje u poslednjih 150 miliona godina, uporedo sa porastom odnosa magnezijuma i kalcijuma.
Ali zašto?
O uzroku dugoročnih varijacija u sastavu morske vode raspravlja se u poslednje dve decenije. Istraživači su predložili da je pad koncentracije litijuma u morskoj vodi uglavnom povezan sa smanjenom proizvodnjom okeanske kore i smanjenom hidrotermalnom aktivnošću morskog dna, na koje utiču pomeranja tektonskih ploča.
Usporavanje aktivnosti ploča u poslednjih 150 miliona godina dovelo je do toga da se manje litijuma dodaje u okean i do smanjenja količine ugljen-dioksida koji se oslobađa u atmosferu, što je na kraju dovelo do globalnog hlađenja i sadašnjeg ledenog doba. Vraćajući sat unazad 150 miliona godina, Zemlja je bila toplije mesto sa više ugljen-dioksida u atmosferi i više litijuma u moru.
„Postoji bliska veza između hemije okeana i hemije atmosfere“, rekao je Veldeghebriel. „Kakve god promene da se dese u okeanu takođe odražavaju ono što se dešava u atmosferi.“
Sve u svemu, istraživanje Veldeghebrijela i Lovenštajna napravilo je značajan napredak u razumevanju hemije drevnih Zemljinih okeana i kako je kretanje tektonskih ploča uticalo na sastav hidrosfere i atmosfere naše Zemlje. Takve hemijske promene utiču i na biologiju, kao što su morska stvorenja koja grade svoje školjke od kalcijum karbonata.
„Okeani i atmosfera su povezani jedni sa drugima, a kako se menjaju je povezano“, objasnio je Lovenštajn. „Sve je povezano.“
