Около 183 миллионов лет назад вулканическая активность на территории современной Южной Африки высвободила около 20 500 гигатонн углекислого газа (CO2) в систему океан–атмосфера за период от 300 до 500 тыс. лет.
Известное как Тоарское океаническое бескислородное событие (T-OAE), недостаток кислорода, или аноксия, в воде в это время вызвал массовое вымирание морских видов, сообщает «phys.org».
«Вы можете увидеть множество окаменелостей в океанских отложениях до T-OAE, а затем внезапно они исчезают», — говорит Франсуа Тиссо из Калифорнийского технологического института, профессор геохимии и исследователь Института медицинских исследований наследия.
Карбонатные изотопы урана фиксируют глобальное распространение морской аноксии во время тоарского океанического бескислородного события.
Команда проанализировала образцы на содержание урана и изотопный состав. Изотопы представляют собой двойную версию элемента с разным числом нейтронов и, следовательно, с очень незначительной разной массой.
Относительное содержание изотопов урана в океане зависит от величины аноксии.
В отсутствие реальных образцов морской воды из прошлого, ученые могут использовать для этого косвенные данные, такие как карбонатные породы, которые точно регистрируют состав морской воды.
Когда в океане много кислорода, уран любит оставаться в растворимой форме, растворенной в морской воде. Но когда кислорода в воде становится меньше, уран начинает выпадать в осадок из морской воды и оседает в отложениях на дне океана.
Таким образом, благодаря тщательному моделированию, разработанному бывшим постдокторантом Калифорнийского технологического института Майклом Киппом, Tissot и его коллегами, количество урана в образцах морского дна может указывать на процентное содержание кислорода в океане во время T-OAE.
Сегодня только около 0,2% океанского дна покрыто бескислородными отложениями, подобными тем, которые находятся в Черном море. Во времена T-OAE, 183 миллиона лет назад, от 6% до 8% океанского дна было покрыто бескислородными осадками.