นักวิจัยยืนยันการเปลี่ยนแปลงของน้ำทะเลในมหาสมุทร

นักวิจัยยืนยันการเปลี่ยนแปลงของน้ำทะเลในมหาสมุทร

จนกระทั่งเมื่อเร็วๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์พื้นพิภพส่วนใหญ่ถือได้ว่าทะเลมีความคงตัวทางเคมีมาเป็นเวลาหลายร้อยล้านปีแล้ว แต่การวิเคราะห์ใหม่ของน้ำทะเลโบราณได้ยืนยันสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์บางคนเริ่มสงสัยเมื่อหลายปีก่อน: ในช่วงครึ่งพันล้านปีที่ผ่านมา มหาสมุทรมีความผันผวนระหว่างเคมีที่แตกต่างกัน

เคมีในมหาสมุทรในปัจจุบันแตกต่างจากเมื่อ 100 ล้านปีที่แล้ว

โฟโต้ดิสค์

ผลที่ได้สามารถอธิบายได้ว่าทำไมสิ่งมีชีวิตโบราณบางชนิดถึงเจริญรุ่งเรืองในมหาสมุทรในช่วงเวลาหนึ่งๆ และไม่ใช่อย่างอื่น Steven M. Stanley แห่งมหาวิทยาลัย Johns Hopkins ในเมืองบัลติมอร์ให้ความเห็น

ในScience 2 พฤศจิกายน Tim K. Lowenstein จาก State University of New York ใน Binghamton และเพื่อนร่วมงานของเขารายงานว่าการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของมหาสมุทรมีความสัมพันธ์กับอัตราการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกขนาดใหญ่ของโลก Lowenstein กล่าวว่าในช่วงที่มีการแพร่กระจายของพื้นทะเลอย่างรวดเร็วและช้า ไอออนที่ละลายต่างกันจะแพร่หลายในน้ำ

ความผันผวนยังสัมพันธ์กับช่วงเวลาที่เกลือบางชนิดตกตะกอนจากมหาสมุทร และเมื่อสัตว์ที่สร้างแร่ เช่น ฟองน้ำและปะการัง สลับระหว่างการผลิตแคลเซียมคาร์บอเนตที่เป็นผลึกสองรูปแบบ หนึ่งเรียกว่า aragonite พัฒนาได้ง่ายกว่าเมื่อมีแมกนีเซียมมากมาย อีกประเภทคือแคลไซต์ ซึ่งมีแคลเซียมอยู่มาก

Stanley และ Lawrence A. Hardie นักวิทยาศาสตร์ด้านโลกที่ Johns Hopkins และผู้ร่วมเขียนรายงาน ได้คาดเดาว่าสารเคมีในมหาสมุทรที่ผันผวนมีส่วนรับผิดชอบต่อการสร้างแคลไซต์และอะราโกไนต์ในแนวปะการังที่สั่นไหวโดยสิ่งมีชีวิตทางทะเลทั่วไป

สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์

รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ

ติดตาม

ในการระบุไอออนในมหาสมุทรโบราณ ทีมของ Lowenstein ได้รวบรวมผลึกเกลือจากแกนเจาะและเหมืองเกลือทั่วโลก และตรวจสอบการรวมตัวของน้ำทะเลที่ติดอยู่ภายใน หลังจากแช่แข็งตัวอย่างแล้ว นักวิจัยสามารถระบุไอออนในลูกบาศก์รวมที่มีขนาดเล็กถึง 30 ไมโครเมตรที่ด้านข้างโดยใช้เทคนิคที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดเพื่อสิ่งแวดล้อม

นักวิทยาศาสตร์มีความมั่นใจมากขึ้นในความรู้ของพวกเขาเกี่ยวกับวิธีการและเวลาที่การรวมจะเกิดขึ้นหากมีขนาดเล็กแทนที่จะเป็นขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม นักวิจัยที่เคยศึกษาการรวมตัวของน้ำทะเลในสมัยโบราณต้องการตัวอย่างที่ใหญ่พอที่จะสกัดด้วยปิเปต โรเบิร์ต เอช. โกลด์สตีนแห่งมหาวิทยาลัยแคนซัสในลอว์เรนซ์กล่าวว่า ผลการวิเคราะห์ทางเคมีของการรวมตัวขนาดใหญ่อาจไม่ได้สะท้อนถึงคุณสมบัติทางเคมีของทะเลในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่งได้อย่างแม่นยำ

Lowenstein และเพื่อนร่วมงานของเขาใช้เทคนิคกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนในการวิเคราะห์การรวมตัวขนาดเล็กพบว่าน้ำทะเลจากช่วงเวลาที่ต่างกันมีความแตกต่างที่ “ไม่ธรรมดา” Lowenstein กล่าว

นักวิจัยรายงานว่าน้ำจากยุค Precambrian ช่วงปลายยุค Permian และ Tertiary มีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายกับมหาสมุทรในปัจจุบัน

ทะเลในเวลานี้มีความเข้มข้นของไอออนโซเดียมสูงและไอออนของแมกนีเซียมมากกว่าแคลเซียมไอออน เคมีนั้นสอดคล้องกับการผลิตอะราโกไนต์มากกว่าแคลไซต์ในช่วงเวลาทางธรณีวิทยาเหล่านั้น

ในช่วงเวลาอื่นๆ รวมถึงยุคแคมเบรียน ไซลูเรียน และยุคครีเทเชียส น้ำทะเลมีโซเดียมต่ำกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน และอัตราส่วนของแมกนีเซียมต่อแคลเซียมก็ต่ำลงเช่นกัน ทีมวิจัยพบว่า ในช่วงเวลาเหล่านี้ สิ่งมีชีวิตทั่วไปมักสร้างแคลไซต์

ผลลัพธ์ใหม่นี้เป็นการยืนยันทฤษฎีแรกที่ว่าเคมีทะเลสามารถอธิบายการผลิตแคลไซต์และอะราโกไนต์ที่สั่นไหวได้ Stanley กล่าว

แนะนำ 666slotclub / hob66