Эмаль динозавров сохраняет след древнего воздуха: исследование даёт точные цифры

Зубы динозавров известны своей прочностью, но новое исследование показало: в их эмали сохранился химический след древней атмосферы. Проанализировав этот "отпечаток", международная команда учёных смогла восстановить уровень углекислого газа и продуктивность растений в эпоху динозавров с высокой точностью.

Как эмаль сохраняет атмосферный сигнал

• Наружный слой зуба состоит из прочной эмали, устойчивой к химическим изменениям.

• Внутри эмали заключены атомы кислорода, поступившие в организм животного с воздухом и водой.

• Учёные измерили соотношение трёх изотопов кислорода с точностью до миллионных долей, получив так называемый сигнал тройного изотопа.

• Этот сигнал меняется в зависимости от концентрации CO₂ и продуктивности растений (валовой первичной продукции, ВПП).

Основные результаты исследования

• В поздней юре уровень CO₂ достигал ~1200 ppm, что в 4 раза выше доиндустриального уровня (280 ppm).

• К концу мела концентрация снизилась до ~750 ppm, но всё ещё была втрое выше современного значения.

• В зубах тираннозавра рекса и Kaatedocus siberi обнаружены изотопные аномалии, указывающие на кратковременные выбросы CO₂ - вероятно, из-за вулканической активности.

Связь с продуктивностью растений

• Модели показывают, что в позднем меловом периоде фотосинтез был почти вдвое интенсивнее, чем сегодня.

• Высокий уровень CO₂ стимулировал рост лесов и планктона, что обеспечивало гигантских травоядных достаточным количеством пищи.

• Быстрая углеродная цикличность означала, что углекислый газ активно поглощался растениями, но быстро возвращался в атмосферу через распад органики и вулканизм.

Роль вулканизма

• Изотопные пики совпадают с извержениями в Деканских траппах (Индия), когда в атмосферу было выброшено свыше 200 000 гигатонн CO₂.

• Эти события могли вызвать потепление, усиление муссонов и изменение химии океана, что некоторые исследователи связывают с массовым вымиранием.

Значение для палеоклимата и будущего

• Сегодня уровень CO₂ - около 420 ppm, что в 3 раза ниже показателей поздней юры, но темпы потепления уже значительны.

• Новый метод можно применять к разным геологическим эпохам, от пермских супертеплиц до ледниковых циклов.

• Команда Фэна уже начала сбор зубов древних млекопитающих, чтобы изучить изменения CO₂ во время палеоцен-эоценового термального максимума — аналога современного быстрого потепления.

Уточнения

Диноза́вры - группа архозавров из клады авеметатарзалий.