"Perpetuum mobile" objavený v mori

Oceán sa rozšíril v kriedovom období

Christian März počas výpravy na výskumnú loď METEOR. © MARUM - Centrum pre morské vedy o životnom prostredí na univerzite v Brémach
čítať nahlas

Vedci Zeme objavili mechanizmus, ktorým sa kriedový oceán oplodnil. Na základe 90 miliónov rokov starých ložísk z tropického Atlantiku, ktoré sa získali počas expedície v rámci programu oceánskych vrtov ODP, mohli dokázať perpetuum mobile v mori: Tu morská voda bez obsahu kyslíka pôsobí ako motor pre proces, pri ktorom vitálne živiny fosfor a železo sa recyklujú.

{1 l}

Vŕtanie jadra z morského dna odhaľuje cirkuláciu

Morské sedimenty, ktoré preskúmala výskumná skupina vedená Christianom Märzom z inštitútu Alfreda Wegenera v Bremerhavene a kolegami z univerzít v Brémach a Newcastle, sa vŕtali ako súčasť programu oceánskych vrtov ODP v hĺbke 1 900 metrov a datujú sa do kriedového obdobia. Sú to čierne bridlice staré 90 miliónov rokov, ktoré obsahujú veľa organického materiálu, tj zvyšky rastlín a živočíchov. V tom čase bola súčasná diera blízko rovníka v Atlantiku, ktorý bol stále takmer úplne uzavretý pozemnými masami.

V súvislosti so štúdiou vedci skúmali najmä interakcie medzi prvkami fosfor a železo. Zaujímali sa najmä o dynamiku geochemických transformačných procesov v kriedovom mori, ktoré boli schopné sledovať s veľkou časovou presnosťou: Vo svojom článku v časopise „Geochimica et Cosmochimica Acta“ skupina autorov opisuje viacfázový geochemický proces, ku ktorému došlo počas kriedy. Časť hral v tropickom Atlantiku:

Fáza 1: Hĺbkové obohatenie sulfidom síry

V študijnej oblasti sa veľké množstvo mŕtvych zvierat a rastlinných častí z horných vrstiev oceánu klesá k dnu oceánu. Rozkladajú sa mikroorganizmami. Tento kyslík sa spotrebúva. Výsledok: Obsah kyslíka v dolnom poschodí povodia oceánu sa vracia na nulu. Navyše, keďže študovaná oblasť je do značnej miery izolovaná morská kotlina a dostáva takmer žiadne zásoby čerstvej morskej vody, najnižšie poschodie prehistorickej morskej nádrže sa akumuluje toxickým sírovodíkom. zobraziť

Fáza 2: Uvoľňovanie fosforu a hnojenie horných vrstiev vody

Pretože morská voda neobsahuje kyslík a je obohatená sírovodíkom, z horných vrstiev sedimentu sa uvoľňuje veľké množstvo dôležitého výživného fosforu a vracia sa do morskej vody - vrátane horných zaplavených morských dna. Tam sú opäť k dispozícii organizmom, ktoré zase zvyšujú ukladanie organických látok - teda pozitívnu spätnú väzbu.

Fáza 3: zrážanie železa a fosforu

V intervaloch približne 120 000 rokov prúdi do povodia oceánu čerstvá okysličená povrchová voda z južného Atlantického oceánu. Môže to byť spôsobené cyklickými zmenami na zemskej obežnej dráhe. Príliv vody zastavuje podmienky bohaté na sulfidy na morskom dne. Ďalej sa vyzrážajú minerály oxidu železa, na ktoré sa výhodne viaže fosfor. Častice „železo-fosfor“ klesajú do morského dna a sú usadené v sedimente.

Fáza 4: Všetko na vrchu

Keď voda prúdi z južného Atlantiku, sírovodík získava zvrchovanú stranu v hlbších vrstvách vody: cyklus prvkov vstupuje do nového kola a „recyklácia“ fosforu z morského dna je vzdialená asi 120 000 rokov. nový.

Cyklus, ktorý vedci okolo Christian M rz dokázali vyťažiť z miliónročných čiernych bridlíc, je tiež dôležitý pre dnešný oceán. „Bolo dokázané, že v dôsledku globálnych klimatických zmien sú oblasti bez kyslíka v mnohých častiach svetových oceánov podobné tým v kriedovom Atlantiku, “ uzatvára Christian M rz. „Možno sa jeden z kľúčov ku kríze zvyšuje. Zmätok budúcich procesov sa preto skrýva v ložiskách starodávneho oceánu. ““

(MARUM - Centrum pre morské vedy o životnom prostredí na Univerzite v Brémach, 29.10.2008 - NPO)