¿Cómo... Deduce Los Climas Antiguos De Las Conchas Fósiles Microscópicas?

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Perforando profundamente en el suelo, los paleontólogos recuperan pequeñas conchas fósiles que contienen pistas sobre climas antiguos.

Brian Huber es curador de foraminíferos plancticos y presidente del Departamento de Paleobiología en el Museo Nacional Smithsonian de Historia Natural. Este artículo fue adaptado de su post en el blog. Excavando el registro fósil: paleobiología en el Smithsonian, donde este artículo se publicó por primera vez antes de aparecer en WordsSideKick.com Voces de expertos: Op-Ed y Insights.

Los sedimentos marinos ricos en arcilla en el sureste de Tanzania contienen algunos de los fósiles mejor conservados del mundo de microorganismos que habitan en el océano, incluidos los foraminíferos que utilizo para estudiar el clima antiguo y los sistemas oceánicos.

Los foraminíferos son pequeñas criaturas marinas unicelulares con conchas sólidas, y han vivido en los océanos desde el Período Cámbrico hace más de 500 millones de años.

Para llegar a los fósiles, enterrados hace entre 66 millones y 112 millones de años, mis colegas y yo usamos un equipo de perforación para cortar profundamente en la tierra. A pesar de estar enterrado durante tanto tiempo, la química original de las conchas fósiles no ha sido alterada. Esto permite medir las concentraciones de diversos isótopos de oxígeno en las conchas, datos que permiten a los científicos reconstruir las temperaturas del océano en los momentos en que vivían los foraminíferos.

Un sitio de perforación típico. La plataforma se instala junto a un árbol de baobab. Era la estación seca, por lo que el árbol no tenía hojas. La lluvia y el corte del núcleo no se mezclan.

Un sitio de perforación típico. La plataforma se instala junto a un árbol de baobab. Era la estación seca, por lo que el árbol no tenía hojas. La lluvia y el corte del núcleo no se mezclan.

Crédito: Brian Huber.

Foraminifera incorporan 16O(átomos de oxígeno con ocho neutrones en sus núcleos, el isótopo más común) y 18O(isótopos más pesados, menos comunes pero siempre presentes, de oxígeno con 10 neutrones en sus núcleos) en sus capas de carbonato de calcio en una proporción proporcional a la temperatura del agua.

Los científicos miden las relaciones de isótopos en los fósiles disolviendo las conchas en ácido y analizando el gas de dióxido de carbono resultante en un espectrómetro de masas. Luego calculamos las antiguas temperaturas del agua del océano insertando las relaciones de isótopos de oxígeno en una ecuación de temperatura determinada empíricamente.

Los paleoclimatólogos están particularmente interesados ​​en un período entre 94 millones y 90 millones de años, cuando las temperaturas globales fueron las más altas de los últimos 250 millones de años. Determinamos que las temperaturas de la superficie del océano frente a la costa de Tanzania oscilaron entre 90 y 95 grados Fahrenheit (32 a 35 grados Celsius), que es aproximadamente de 9 a 14 F (5 a 8 C) grados más altas que las temperaturas de las aguas subtropicales en la actualidad.

La iluminación nocturna en el equipo de perforación permitía una perforación de 24 horas, pero los científicos solo podían trabajar en la tienda de investigación durante el día, ya que las computadoras funcionaban con energía solar y el equipo necesitaba mucha luz para la fotografía. Después de fotografiar, describir y muestrear núcleos durante todo el día, los científicos regresaron a los alojamientos, donde la electricidad les permitió estudiar los microfósiles de los núcleos de cada día en microscopios instalados en las habitaciones.

La iluminación nocturna en el equipo de perforación permitía una perforación de 24 horas, pero los científicos solo podían trabajar en la tienda de investigación durante el día, ya que las computadoras funcionaban con energía solar y el equipo necesitaba mucha luz para la fotografía. Después de fotografiar, describir y muestrear núcleos durante todo el día, los científicos regresaron a los alojamientos, donde la electricidad les permitió estudiar los microfósiles de los núcleos de cada día en microscopios instalados en las habitaciones.

Crédito: Ines Wendler

Este mundo "supergreenhouse" apoyó el crecimiento de bosques exuberantes, dinosaurios grandes y otros organismos sensibles a la temperatura en ambos polos. Probablemente se debió a concentraciones mucho más altas de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero que fueron expulsados ​​a la atmósfera durante un largo período de actividad volcánica submarina.

Lea más sobre los esfuerzos de los paleontólogos del Smithsonian para buscar fósiles en ¿Cómo... perforar fósiles?

Las opiniones expresadas son las del autor y no necesariamente reflejan las opiniones del editor. Este artículo fue publicado originalmente como Desde el campo: Ejercicios básicos # 2 en el blog Excavando el registro fósil: paleobiología en el Smithsonian.


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