ओशनिक एनॉक्सिक घटना की जांच करने के लिए स्थिर कैल्शियम और स्ट्रोंटियम आइसोटोप का उपयोग करने वाला पहला अध्ययन – साइंसडेली

लगभग 120 मिलियन साल पहले, पृथ्वी ने एक चरम पर्यावरणीय व्यवधान का अनुभव किया था जिसने अपने महासागरों से ऑक्सीजन का घुटन किया था।

महासागरीय एनोक्सिक घटना (OAE) 1a के रूप में ज्ञात, ऑक्सीजन से वंचित पानी एक मामूली – लेकिन महत्वपूर्ण – बड़े पैमाने पर विलुप्त होने का कारण बना जिसने पूरे विश्व को प्रभावित किया। अर्ली क्रेटेशियस पीरियड में इस उम्र के दौरान, समुद्र में रहने वाले नन्नोप्लांकटन का एक पूरा परिवार लगभग गायब हो गया।

नोनोप्लांकटन जीवाश्मों में कैल्शियम और स्ट्रोंटियम आइसोटोप प्रचुरता को मापने के द्वारा, उत्तर-पश्चिमी पृथ्वी के वैज्ञानिकों ने ओत्सॉन्ग जावा पठार बड़े आग्नेय प्रांत (एलआईपी) के विस्फोट का निष्कर्ष निकाला है जो सीधे OAE1a को ट्रिगर करता है। मोटे तौर पर अलास्का का आकार, ओंटोंग जावा LIP सात मिलियन वर्षों तक प्रस्फुटित रहा, जिससे यह अब तक की सबसे बड़ी ज्ञात घटनाओं में से एक है। इस समय के दौरान, इसने कार्बन डाइऑक्साइड (CO) के टन को उगल दिया2) वायुमंडल में, पृथ्वी को एक ग्रीनहाउस अवधि में धकेल दिया गया जो समुद्री जल को अम्लीकृत करता था और महासागरों का दम घुटता था।

नॉर्थवेस्टर्न के Ph.D. Jiuyuan वैंग ने कहा, “हम ग्रीनहाउस अवधि का अध्ययन करने के लिए समय पर वापस चले गए क्योंकि पृथ्वी अब ग्रीनहाउस अवधि की ओर अग्रसर है। छात्र और अध्ययन के पहले लेखक। “भविष्य को देखने का एकमात्र तरीका अतीत को समझना है।”

पत्रिका में अध्ययन पिछले सप्ताह (दिसंबर 16) ऑनलाइन प्रकाशित किया गया था भूगर्भशास्त्र। यह प्राचीन महासागर एनॉक्सी घटनाओं के अध्ययन के लिए स्थिर स्ट्रोंटियम आइसोटोप माप को लागू करने वाला पहला अध्ययन है।

एंड्रयू जैकबसन, ब्रैडली सेजमैन और मैथ्यू हर्टगेन – नॉर्थवेस्टर्न के वेनबर्ग कॉलेज ऑफ आर्ट्स एंड साइंसेज में पृथ्वी और ग्रह विज्ञान के सभी प्रोफेसरों – पेपर को आधार बनाया। वांग तीनों प्रोफेसरों द्वारा सह-सलाह दी जाती है।

कोर के अंदर सुराग

नैनोप्लांकटन के गोले और कई अन्य समुद्री जीव कैल्शियम कार्बोनेट से बाहर अपने गोले बनाते हैं, जो चाक, चूना पत्थर और कुछ एंटासिड गोलियों में पाया जाने वाला एक ही खनिज है। जब वायुमंडलीय सी.ओ.2 समुद्री जल में घुलने पर, यह एक कमजोर एसिड बनाता है जो कैल्शियम कार्बोनेट के गठन को रोक सकता है और यहां तक ​​कि preexisting कार्बोनेट को भी भंग कर सकता है।

अर्ली क्रेटेशियस के दौरान पृथ्वी की जलवायु का अध्ययन करने के लिए, नॉर्थवेस्टर्न शोधकर्ताओं ने मध्य-प्रशांत पर्वत से ली गई 1,600 मीटर लंबी तलछट कोर की जांच की। 127 से 100 मिलियन वर्ष पूर्व के उथले पानी, उष्णकटिबंधीय वातावरण में बने कोर में कार्बोनेट और वर्तमान में गहरे महासागर में पाए जाते हैं।

“जब आप पृथ्वी के कार्बन चक्र पर विचार करते हैं, तो कार्बोनेट कार्बन के लिए सबसे बड़े जलाशयों में से एक है,” सेजमैन ने कहा। “जब समुद्र में अम्लता होती है, तो यह मूल रूप से कार्बोनेट को पिघला देता है। हम इस प्रक्रिया को जीवों की जैवविश्लेषण प्रक्रिया को प्रभावित करते हुए देख सकते हैं जो अभी अपने गोले और कंकाल बनाने के लिए कार्बोनेट का उपयोग करते हैं, और यह वायुमंडलीय सीओ में देखी गई वृद्धि का परिणाम है।2 मानवीय गतिविधियों के कारण। “

स्ट्रोंटियम साक्ष्य के रूप में पुष्टि करता है

पिछले कई अध्ययनों ने भूगर्भीय अतीत से समुद्री कार्बोनेट की कैल्शियम आइसोटोप रचना का विश्लेषण किया है। डेटा को विभिन्न तरीकों से व्याख्या किया जा सकता है, हालांकि, और कैल्शियम कार्बोनेट पूरे समय में बदल सकते हैं, इसके गठन के दौरान प्राप्त संकेतों का अस्पष्ट। इस अध्ययन में, नॉर्थवेस्टर्न के शोधकर्ताओं ने स्ट्रोंटियम के स्थिर आइसोटोप का भी विश्लेषण किया – एक ट्रेस तत्व जो कार्बोनेट जीवाश्म में पाया गया – एक पूर्ण चित्र प्राप्त करने के लिए।

“कैल्शियम आइसोटोप डेटा की एक किस्म में व्याख्या की जा सकती है,” जैकबसन ने कहा। “हमारा अध्ययन उन टिप्पणियों का शोषण करता है जो कैल्शियम और स्ट्रोंटियम आइसोटोप कैल्शियम कार्बोनेट के गठन के दौरान समान व्यवहार करते हैं, लेकिन दफनाने के दौरान होने वाले परिवर्तन के दौरान नहीं। इस अध्ययन में, कैल्शियम-स्ट्रोंटियम आइसोटोप ‘मल्टी-प्रॉक्सी’ यह सबूत प्रदान करता है कि संकेत ‘प्राथमिक’ हैं। और OAE1a के दौरान समुद्री जल के रसायन विज्ञान से संबंधित है। “

“स्थिर स्ट्रोंटियम समस्थानिक समय के साथ भौतिक या रासायनिक परिवर्तन से गुजरने की संभावना कम है,” वांग ने कहा। “कैल्शियम आइसोटोप, दूसरी ओर, कुछ शर्तों के तहत आसानी से बदला जा सकता है।”

टीम ने नॉर्थवेस्टर्न में जैकबसन की स्वच्छ प्रयोगशाला में उच्च परिशुद्धता तकनीकों का उपयोग करके कैल्शियम और स्ट्रोंटियम आइसोटोप का विश्लेषण किया। विधियों में कार्बोनेट के नमूनों को भंग करना और तत्वों को अलग करना, एक थर्मल आयनीकरण द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर के साथ विश्लेषण शामिल है। शोधकर्ताओं को लंबे समय से यह संदेह है कि LIP के विस्फोटों से महासागरीय अम्लीकरण होता है। “समुद्र के अम्लीकरण और वायुमंडलीय सीओ के बीच एक सीधा संबंध है2 स्तर, “जैकबसन ने कहा।” हमारा अध्ययन ओन्टोंग जावा पठार एलआईपी के विस्फोट को समुद्र के अम्लीकरण से जोड़ने के लिए महत्वपूर्ण सबूत प्रदान करता है। यह ऐसा कुछ है जिसकी लोगों को उम्मीद थी कि जीवाश्म रिकॉर्ड से मिले सुरागों के आधार पर यह मामला होना चाहिए, लेकिन जियोकेमिकल डेटा की कमी थी। “

भविष्य के वार्मिंग मॉडलिंग

यह समझने से कि महासागरों ने अत्यधिक गर्मी और बढ़े हुए वायुमंडलीय CO का जवाब कैसे दिया2, शोधकर्ता बेहतर तरीके से समझ सकते हैं कि पृथ्वी वर्तमान, मानव-कारण जलवायु परिवर्तन पर कैसे प्रतिक्रिया दे रही है। मनुष्य वर्तमान में पृथ्वी को एक नई जलवायु में धकेल रहा है, जो महासागरों को अम्लीकृत कर रहा है और संभवतः एक और बड़े पैमाने पर विलुप्त होने का कारण बन रहा है।

“पिछले ग्रीनहाउस अवधियों और वर्तमान मानव-कारण वार्मिंग के बीच का अंतर समयकाल में है,” सेजमैन ने कहा। “पिछले घटनाओं ने हजारों से लाखों वर्षों में खुलासा किया है। हम 200 साल से कम समय में समान स्तर की वार्मिंग (या अधिक) कर रहे हैं।”

“सबसे अच्छा तरीका है कि हम भविष्य को समझ सकते हैं कंप्यूटर मॉडलिंग के माध्यम से है,” जैकबसन ने कहा। “हमें भविष्य के अधिक सटीक मॉडल को आकार देने में मदद करने के लिए अतीत से जलवायु डेटा की आवश्यकता है।”

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