science >> Wetenschap >  >> Natuur

Magnesium in plankton biedt een hulpmiddel om de temperaturen van vroegere oceanen te meten

N. dutertrei gekweekt in een laboratorium. Krediet:Oregon State University

Wetenschappers kunnen niet naar het verleden reizen om de temperatuur van de aarde te meten, dus gebruiken ze proxy's om vroegere klimaten te onderscheiden, en een van de meest gebruikelijke methoden voor het verkrijgen van dergelijke gegevens is afgeleid van de overblijfselen van kleine mariene organismen, foraminiferen genaamd, die worden aangetroffen in oceanische sedimentkernen.

Deze "forames, " zoals ze worden genoemd, zijn mariene protisten ter grootte van zandkorrels die schelpen maken die zijn samengesteld uit calciet. Als ze groeien, ze nemen magnesium uit zeewater op in hun schelpen. Als de oceaantemperatuur warmer is, forams bevatten meer magnesium; minder als de temperaturen koeler zijn. Als resultaat, wetenschappers kunnen aan de hoeveelheid magnesium zien wat de temperatuur van het zeewater duizenden was, zelfs miljoenen jaren geleden. Deze proxy's zijn belangrijke hulpmiddelen om het klimaat in het verleden te begrijpen.

Echter, studies van levende forams laten zien dat magnesium in de schaal kan variëren, zelfs wanneer de zeewatertemperatuur constant is. Een nieuwe studie die deze week in het tijdschrift is gepubliceerd Natuurcommunicatie bevestigt dat magnesiumvariabiliteit in eenvoudige, eenvoudige, eencellige forams en breidt de bevindingen uit tot meer complexe foraminiferen met meerdere kamers.

Om te begrijpen hoe forams zich ontwikkelen en wat magnesiumvariabiliteit veroorzaakt, het team van wetenschappers uit de staat Oregon, Universiteit van Californië, Davis, University of Washington en Pacific Northwest National Laboratory kweekten de soorten met meerdere kamers, Neogloboquadrina dutertrei, in een laboratorium onder streng gecontroleerde omstandigheden. Ze gebruikten beeldvormingstechnieken met hoge resolutie om de samenstelling van deze in het laboratorium gekweekte exemplaren in kaart te brengen.

"We ontdekten dat hoog-magnesium 's nachts wordt neergeslagen, en er wordt overdag een laag magnesiumgehalte aan de schelpen toegevoegd, vergelijkbaar met de groeipatronen van de eenkamerige soorten, " zei Jennifer S. Fehrenbacher, een oceaanbiogeochemist en paleoceanograaf aan de Oregon State University en hoofdauteur van het onderzoek. "Dit bevestigt dat magnesiumvariabiliteit wordt aangedreven door hetzelfde mechanisme in twee soorten met twee verschillende ecologische niches. We kunnen nu met enig vertrouwen zeggen dat magnesiumbanding intrinsiek verbonden is met schilvormingsprocessen in tegenstelling tot andere omgevingsfactoren.

"De variabiliteit in magnesiumgehalte van de schelpen verandert niets aan het nut van forams als een proxy voor temperatuur. onze resultaten geven ons nieuwe inzichten in hoe deze organismen hun schelpen bouwen en geven vertrouwen in hun bruikbaarheid als hulpmiddelen voor het reconstrueren van temperaturen."