Зуби динозаврів відкрили секрети давнього клімату Землі

Ізотопи в емалі динозаврів відкривають нові горизонти у вивченні атмосфери Землі мезозойської ери.

Новий геохімічний підхід до аналізу ізотопів кисню в емалі скам’янілих зубів динозаврів дозволив реконструювати рівні вуглекислого газу та фотосинтетичну активність мезозойської атмосфери. Команда науковців з Геттінгенського, Майнцького та Бохумського університетів довела: давні зуби здатні зберігати сигнали клімату віком понад 150 мільйонів років. Провідний автор дослідження доктор Дінсу Фенг стверджує: «Наш метод дає нам абсолютно новий погляд на минуле Землі… Це має вирішальне значення для розуміння довгострокової динаміки клімату».

Використовуючи емаль зубів динозаврів з Північної Америки, Африки та Європи, вчені вперше змогли точно встановити зміни складу атмосфери на суші. Зубна емаль — одна з найбільш стійких біологічних структур — зафіксувала ізотопні сигнатури, які залежать від концентрації CO2 та інтенсивності фотосинтезу. Таким чином, ці «архіви клімату» показали, що фотосинтетична активність у мезозої була майже вдвічі вищою, ніж нині.

Сигнали з глибини часу: зуби як кліматичний літопис

Серед зразків, які проаналізували науковці, були зуби Kaatedocus siberi, Tyrannosaurus rex і європазавра. Ці зразки зберегли аномальні ізотопи кисню, що вказують на сплески вуглекислого газу в атмосфері. Наприкінці юрського періоду (близько 150 млн років тому) концентрація CO2 була вчетверо вищою, ніж у доіндустріальну епоху. А в кінці крейди (73–66 млн років тому) — утричі вищою, ніж сьогодні.

Такі викиди парникових газів, ймовірно, спричинили значні кліматичні коливання. Як пояснює Фенг, «Давним-давно їхні зуби зафіксували клімат за період понад 150 мільйонів років — нарешті ми отримуємо повідомлення». Ймовірні причини стрибків CO2 — масивні вулканічні події, як-от Деканські пастки, що спричинили виверження газів у пізньокрейдяний період.

Важливість нового методу для палеокліматології

Дотепер реконструкція давнього клімату спиралася переважно на морські проксі та карбонати ґрунту, що мають високий рівень похибки. Новий метод, заснований на аналізі ізотопів у зубах наземних хребетних, відкриває абсолютно новий підхід до вивчення атмосферних умов у континентальних регіонах. «Це відкриває можливість використання скам’янілої зубної емалі для дослідження складу ранньої атмосфери…», — підкреслює Фенг.

Особливістю методу є його спрямованість на наземну фауну, на відміну від попередніх, орієнтованих на морські середовища. Це дозволяє більш точно зрозуміти, як змінювались кліматичні умови на континентах, де рослинність відігравала ключову роль у фіксації вуглецю та регуляції клімату.

Динозаври як кліматологи минулого

Фенг у захваті від того, яку інформацію вдалося добути з зубів динозаврів. «Динозаври можуть стати новими кліматологами», — жартома додає він. Зуби динозаврів — зокрема таких як камаразавр — відкривають вікно в періоди, коли клімат Землі був нестабільним, теплішим і з вищим біологічним виробництвом. Це важливо для прогнозування майбутніх кліматичних сценаріїв у наш час, коли людство знову стикається зі зростанням CO2 в атмосфері.

Отже, поєднання геохімії, палеонтології та кліматології дає унікальний інструмент для глибшого розуміння еволюції атмосфери Землі. Завдяки ізотопному аналізу скам’янілих зубів ми можемо реконструювати кліматичне минуле з небаченою досі точністю.