Древние отложения на дне Тихого океана раскрывают историю Земли

Фото из открытых источников

Глубоководные отложения содержат ценную информацию о морских экосистемах и климате прошлого, предлагая подсказки относительно будущего окружающей среды Земли, однако они остаются недостаточно изученными, говорят исследователи.

Тихий океан, самый большой и глубокий на Земле, играет жизненно важную роль в экологических системах, таких как углеродный цикл. Однако большая часть наших научных знаний исходит всего из нескольких записей осадочных кернов, собранных за последние пять десятилетий.

«Легко забыть, что две трети нашей планеты покрыто соленой океанской водой, особенно если вы не живете вблизи побережья», — сказала соавтор исследования профессор Элизабет Гриффит из Университета штата Огайо. «Также трудно осознать, как много мы еще не исследовали».

В прошлом изучение глубин океана было сложной задачей из-за сложности достижения этих глубин. Сегодня ученые используют научное бурение океана с помощью специализированных судов и передовых технологий для извлечения осадочных кернов со дна океана.

Керны осадочных пород, собранные в разных местах, дают ценную информацию об истории и динамике Земли. Например, образцы из Тихоокеанских возвышенностей — мелководных подводных геологических образований — помогают ученым ответить на вопросы об эволюции жизни, прошлых вымираниях, тектонической и вулканической истории и небольших изменениях орбиты.

Гриффит отметил, что хотя только восемь из этих участков, обнаруженных в центральной и западной части северной части Тихого океана, когда-либо исследовались с использованием современных технологий бурения, открытия, сделанные в этих местах, дают ценную информацию о некоторых из самых динамичных изменений окружающей среды за последние 100 миллионов лет.

«Когда вы экстраполируете данные с такого огромного временного и пространственного масштаба, вам нужно больше, чем одна или две точки данных, чтобы получить полные записи и истинностное моделирование», — сказала она.

Однако поскольку глобальные температуры продолжают расти, а керны, собранные в этих местах, истощаются в плане материала, который мог бы помочь раскрыть ключевые события, необходимы новые данные для постоянного совершенствования будущих климатических моделей и трансформации нашего понимания сложных жизненных систем Земли.

Чтобы лучше расставить приоритеты в исследовательских вопросах, на которые наилучшие ответы дадут будущие открытия в области бурения в океане, международное научное сообщество по бурению в океане провело семинар в октябре 2024 года в Лаборатории камня Университета штата Огайо.

Участники пришли к выводу, что для дальнейшего развития науки об океане ученым необходимо разработать как краткосрочные, так и долгосрочные планы по извлечению этих отложений.

«Одним из преимуществ сообщества по бурению в океане всегда было то, что это более масштабное усилие», — сказала Гриффит. «Есть поддержка этой идеи, что мы отвечаем на большие вопросы в масштабе, который вы просто не можете сделать в одной лаборатории или просто работая с небольшой подгруппой людей».

Исследователи предполагают, что будущие реконструкции прошлых сред Земли нуждаются в большем количестве данных, поскольку пробелы в охвате мешают проверке гипотез и подтверждению моделей климата Тихого океана. Современные керны осадочных пород слишком деградировали для некоторых новых методов тестирования.

В статье также отмечается, что время, потраченное на то, чтобы глубоко разобраться в давно погребенных секретах, которые хранит дно наших океанов, также будет полезным для прогнозирования того, что может повлечь за собой завтрашнее климатическое будущее, сказала Гриффит. «Теплые периоды в недавней истории Земли могут рассказать нам что-то о будущих условиях на Земле и о том, как жизнь будет реагировать на эти изменения», - сказала она.

Экспедиции на буровых судах позволяют ученым изучать сложные условия Земли, но требуют обширного международного сотрудничества. Наука о бурении в океане должна расширять эти возможности, однако недавняя потеря американского бурового судна без райзера беспокоит ученых следующего поколения, которые опасаются, что потеря доступа к жизненно важным данным может поставить под угрозу эту область.

«Работа с устаревшим керновым материалом является важнейшей частью моего исследования, но она никогда не сможет сравниться с опытом плавания в ходе глубоководной научной буровой экспедиции и развития международного сотрудничества в море», — сказал соавтор исследования Батул Саад из Университета штата Огайо.

В то время как лидеры частного и государственного секторов работают над сохранением федерального финансирования научных исследований в США, научные эксперты предлагают выявить новые возможности для расширения международного сотрудничества в области науки и содействия развитию науки о бурении в океане.

«Для нас, как для отдельных личностей, большая часть работы по поддержке науки заключается в том, чтобы просто проявлять любопытство к планете, на которой мы живем и которая нас поддерживает», — сказала Гриффит. «Как только вы становитесь любопытным, осознание того, насколько сильно вы влияете на свое окружение, приводит к лучшим решениям и новым научным открытиям».