Mednarodna raziskovalna skupina pod vodstvom Univerze v Southamptonu je v novi študiji ponudila razlago, zakaj se je Zemlja po izumrtju dinozavrov iz toplega, skoraj tropskega sveta postopno ohladila v današnje podnebje z obsežnimi ledenimi pokrovi. Po ugotovitvah raziskave, objavljene v reviji Proceedings of the National Academy of Sciences, je ključno vlogo pri tem odigral dolgoročen padec koncentracije kalcija v oceanih.
Raziskovalci so ugotovili, da se je količina raztopljenega kalcija v morski vodi v zadnjih 66 milijonih let zmanjšala za več kot polovico. Vodilni avtor dr. David Evans z Univerze v Southamptonu je pojasnil, da so bile „ravni raztopljenega kalcija na začetku kenozojske dobe, kmalu po tem, ko so dinozavri tavali po planetu, približno dvakrat višje kot danes“, je dejal.
Po njegovih besedah so oceani ob višjih ravneh kalcija shranjevali manj ogljika v morski vodi, zato se je več ogljikovega dioksida sproščalo v ozračje. „Ko so se te ravni zmanjševale, se je CO₂ izsesal iz ozračja, temu pa je sledila tudi temperatura Zemlje, zaradi česar se je podnebje znižalo za približno 15 do 20 stopinj Celzija,“ je dodal.
Fosili kot zapis kemije oceanov
Za rekonstrukcijo pretekle kemije oceanov so znanstveniki analizirali fosilizirane ostanke mikroskopskih morskih organizmov, imenovanih foraminifere, iz sedimentov na morskem dnu. Kemična sestava teh fosilov je pokazala tesno povezavo med ravnmi kalcija v morski vodi in koncentracijo ogljikovega dioksida v ozračju.
Raziskovalna skupina, v kateri so sodelovali tudi znanstveniki iz Kitajske, ZDA, Izraela, Danske, Nemčije, Belgije in Nizozemske, je na tej podlagi sestavila doslej najpodrobnejši zapis sprememb v kemiji oceanov v kenozoiku.
Vloga morskih organizmov pri shranjevanju ogljika
Z uporabo računalniških modelov so raziskovalci analizirali, kako spremembe v kemiji morske vode vplivajo na biološke procese. Dr. Evans je pojasnil, da visoke ravni kalcija spreminjajo količino ogljika, ki ga v obliki kalcijevega karbonata vežejo korale in plankton, kar nato konča v sedimentih na morskem dnu.
Soavtorica dr. Xiaoli Zhou z Univerze Tongji na Kitajskem je dodala, da se je ob postopnem zniževanju ravni kalcija spremenil način, kako ti organizmi proizvajajo in zakopavajo kalcijev karbonat. „Postopek učinkovito izvleče ogljikov dioksid iz ozračja in ga zaklene,“ je dejala. „Ta premik bi lahko spremenil sestavo ozračja in dejansko znižal termostat planeta,“ je izpostavila.
Študija je pokazala tudi povezavo med padcem koncentracije kalcija in upočasnitvijo širjenja morskega dna, vulkanskega procesa, ki ustvarja novo oceansko skorjo. Ko se je hitrost nastajanja novega morskega dna zmanjšala, se je spremenila tudi kemična izmenjava med kamninami in morsko vodo.
Soavtor profesor Yair Rosenthal z Univerze Rutgers v ZDA je ob tem poudaril, da se kemija morske vode pogosto obravnava kot posledica podnebnih sprememb, ne pa kot njihov vzrok. „Vendar naši novi dokazi kažejo, da moramo upoštevati spreminjajočo se kemijo morske vode, da bi razumeli podnebno zgodovino našega planeta,“ je dejal. „Morda so spremembe v teh globokih zemeljskih procesih odgovorne za velik del velikih podnebnih premikov v geološkem času,“ je dodal.
