Опрос

Какие рубрики вам наиболее интересны?

View Results

Loading ... Loading ...

Наши партнеры

  • .

Последние комментарии

Сталагмит расскажет о ледниковых периодах Земли.

Опубликовал Сергей 5 февраля 2012 в рубрике Наука, Экология.

Сталагмит расскажет о ледниковых периодах Земли.На протяжении 200 тыс. лет камень наращивал слой за слоем, ощущая на себе все температурные перепады. Уровень моря падал или вновь поднимался. Миновали два ледовых периода, развивались и исчезали цивилизации. Все это время сталагмит пребывал в тишине своей пещеры, куда накатывало море, а затем отступало. Лишь спустя тысячелетия был нарушен его покой, и ему пришлось расстаться с пещерой — геолог из Рима Фабрицио Антониоли оторвал его от каменного пола и унес с собой.

Земля вступала в ледниковые периоды и выходила из них, но крайней мере, на протяжении двух последних миллионов лет. Океаны на планете то поднимались, то опускались. В ближайшие несколько сот лет уровни морей могут подняться на 2 м. или даже более того, затопляя низко расположенные земли. И единственный для нас способ выяснить, какие же возможные опасности ждут планету впереди, — изучение ее прошлого.

В 1991 г. Фабрицио Антониоли, большой любитель дайвинга, случайно натолкнулся на пещерный лабиринт на глубине около 30 м близ маленького островка Арджентарола у западного побережья Италии. В одной из пещер он увидел на каменном полу бугристую серую массу сталагмита и понял, что камень находился когда-то над поверхностью морской воды, ведь сталагмиты формируются в результате падения водяных капель с потолка пещеры, оставляющих осадки растворенного в мизерных количествах кальцита.

Только 8 лет спустя он случайно обмолвился о найденном сталагмите Эдуарду Барду из Марсельского университета во Франции, одному из ведущих в мире специалистов по определению возраста камней. Бард был убежден, что сможет расшифровать тайную информацию, которую несет в себе сталагмит, поэтому исследователи решили приступить к изучению образца.

Срезать камень длиной 30 см и поднять его на поверхность оказалось не очень простой задачей. Когда это удалось, и ученые разрезали сталагмит по всей длине на две половины, они были потрясены тем, что открылось перед их взором: желто-коричневые слои камня чередовались с белыми отложениями. Море, должно быть, не один раз опускалось в достаточной степени, чтобы сталагмит оказался на открытом воздухе. В эти периоды камень набирал слои желтоватого цвета, в то время как богатая кальцитом вода капала на него с потолка пещеры. Затем, когда уровень воды в море поднимался вновь, морские черви поселялись колониями на поверхности камня и оставляли па ней белые отложения.
Исследователи поняли, что если получится произвести точную датировку чередований белых отложений морского происхождения с желтоватыми слоями камня, то у них на руках окажется замечательная запись того, в какое время море поднималось или убывало. И данные эти окажутся гораздо более точными, чем те, что получены при помощи других современных методов исследования, которые базируются на работе с кораллами и крохотными морскими организмами — дырочниками. На них зачастую нельзя положиться, в том числе по причине того, что морское дно поднимается и опускается в результате движения тектонических плит, которые служат ему основанием. Э та часть побережья Италии тектонически весьма стабильна на протяжении, по крайней мере, последних 200 — 300 тыс. лет.

Датирование желтоватых отложений камня проводили по особой технологии, разработанной Бардом.
Она базируется на измерении предельно малых количеств изотопов урана и тория, попавших в структуру камня. В воде всегда содержится ничтожно малое количество урана — в высокой степени растворимого элемента. Когда бы ни происходила кристаллизация камня из воды — как это всегда бывает при формировании сталагмита — он удерживает небольшое количество U238. Этот изотоп урана с течением времени подвергается радиоактивному распаду, сначала в U234, а затем в То230 — в большой степени нерастворимое вещество, которое остается впечатанным в структуру камня. С течением времени все возрастающее количество тория оказывается захваченным минеральной пространственной решеткой. Чем больше возраст камня, тем больше отношение То230 к U238.

Посредством измерений изотопов урана и тория можно весьма точно определить возраст камня.
Исследователи определили возраст сталагмита по всей его длине. Оказалось, что он начал свой рост 206 тыс. лет назад. Определив возраст границ между белыми осадками и желтоватыми слоями, ученые обозначили два периода, когда уровень моря достигал своего минимального уровня. Первый белый морской слой начал свой рост 202 тыс. лет назад и прекратил его 12 тыс. лет спустя. Затем начался ледниковый период, и уровень моря понизился, камень вновь оказался открытым для дальнейшего наращивания водяных отложений. А 145 тыс. лет тому назад лед растаял, уровень моря поднялся. Камень опять погрузился в водную пучину. Там он и пребывал до момента, пока не был обнаружен ученым-аквалангистом.

Антон ноли и Бард уверены, что возможная погрешность их подсчетов не более 2 тыс. лет. Погрешности в подобных подсчетах за этот же период, основанных на изучении кораллов и дырочннков, составляют приблизительно 4 тыс. лет. Сейчас Бард и Антониоли пытаются выяснить, способен ли этот камень рассказать также что-нибудь о причинах, по которым ледниковые периоды наступали и заканчивались.
Причиной подобных циклов считается естественная изменчивость формы и пространственного расположения орбиты, по которой Земля движется вокруг Солнца. На протяжении многих тысяч лет орбита нашей планеты претерпевала изменения от почти круглой формы к овальной, а затем обратно к круглой. Наклон земной оси также изменялся со временем, и эти два фактора, взятые вместе, приводят к периодическим изменениям в распределении тепла, которое Земля получает от Солнца. В 1920-е гг. сербский ученый-геофизик Милютин Миланкович высказал предположение, что наша планета погружается в ледниковые периоды и выходит из них в зависимости от того, где пребывает Земля в своем орбитальном цикле. С тех пор было предельно точно подсчитано, каким изменениям подвергалась земная орбита на протяжении последнего миллиона лет и когда нам следует ожидать вхождения Земли в очередные ледниковые и межледниковые стадии.

Сталагмит расскажет о ледниковых периодах Земли.

Когда Бард и Антон ноли произвели сверку своего датирования по сталагмиту с датами, определенными исходя из циклов Миланковича, они обнаружили точное совпадение относительно периода высокого уровня моря, который прямо предшествовал предпоследнему ледниковому периоду. Период этот начался 202 тыс. лет тому назад, завершившись 190 тыс. лет тому назад, когда началось предпоследнее оледенение на Земле. И орбитальные данные, и сталагмит указывают, что около 195 тыс. лет назад уровень моря был такой же, что и в наши времена. Ни кораллы, ни дырочники никогда не давали такой однозначной информации. Однако это вовсе не означает, что уже даны ответы на все вопросы. Циклы могли породить цепь событий, связанных с атмосферным углекислым газом и отражательной способностью ледникового покрова, — которые бы исказили очевидную взаимосвязь между циклами и климатом на планете.

Данные, которые дает камень относительно поднятия уровня моря, последовавшего за предпоследним ледниковым периодом, произошедшим 140 тыс. лет назад, расходятся со временем, полученным исходя из цикла Миланковича. Чтобы выяснить причины расхождения, Бард и Aнтониоли сравнили информацию, что дает сталагмит о чередованиях уровня моря, с данными об атмосферном углекислом газе, которые хранятся в мутных сердцевинах ледовых блоков, взятых в Антарктике вблизи станции «Восток». Поднятие уровня моря, которое произошло 140 тыс. лет назад, было связано с большим скачком уровня содержания углекислого газа в атмосфере. По точной датировке можно понять, что явилось истинно важным фактором при начале и прекращении ледниковых периодов. Ответ на этот вопрос мог бы дать нам гораздо более точное представление о том, к каким результатам способно привести сегодняшнее распространение углерода. Что- бы составить представление о длительном отрезке циклов, требуется информация о том, что происходило на планете 440 тыс. лет назад.
Антониоли вновь готов спуститься в открытый им пещерный лабиринт и заняться поисками еще более древнего камня. После долгих лет весьма дорогостоящих исследований, проводимых учеными в Арктике, а также получения изображении при помощи спутников, кто бы мог подумать, что снаряжение аквалангиста и обыкновенная ножовка окажутся лучшими средствами для наблюдения за климатическими изменениями на нашей планете?

Читайте также:

ЭТАЛОН ЦЕЙССА.
ЗАГАДКИ ФОТОСИНТЕЗА
Культ ЗДОРОВЬЯ ЛИЧНОСТИ
ПОСМЕРТНЫЙ выдох ОГНЕДЫШАЩЕГО ДРАКОНА-2


Написать комментарий

RSS

rss Подпишитесь на RSS для получения обновлений.