Нещодавно німецькі вчені та їх китайські колеги з'ясували, що на дні Світового океану живуть надчутливі термометри. Це так звані скляні губки, чиї скелетні голки побудовані з діоксиду кремнію. Так як середній термін життя губки складає 11 тисяч років, то їх голки зберігають інформацію про потеплениях і похолодання доісторичних епох.
Губка повідала про таємниці давнини
Однією з найбільших проблем для тих вчених, які займаються питанням зміни температури Світового океану, є моніторинг придонних шарів води. По-перше, тому, що на таких глибинах вимірювати температуру досить складно. По-друге, слід зауважити, що вона там досить стабільна і для того, щоб вловити найменші відхилення від середніх значень потрібні дуже чутливі термометри.
Звичайно, подібні зміни можна спостерігати, аналізуючи склад донних відкладень. Але це дуже груба "калібрування" - адже підвищення температури на той же самий градус не дуже позначиться на структурі і складі опадів. Тут потрібен більш точний природний "термометр", який фіксував би навіть зміни на десяті частки градуса (а краще - на соті). На суші подібними індикаторами температурних коливань можуть служити стовбури дерев (вони позначаються на структурі річних кілець), але ж на морському дні їх немає (там взагалі мало що росте).
Читайте також: Дерева передбачать зміни клімату
Нещодавно вчені, схоже, знайшли подібний надчутливий "термометр". Причому термін його служби може скласти кілька тисяч років, а точність вимірювання унікальна - відслідковуються навіть зміни температури на півградуса! Цим "приладом" виявилася мешкає на глибині понад тисячу метрів скляна губка Monorhaphis chuni, а точніше кажучи, її скелет.
Хоча скляні губки населяють глибоководді багатьох морів і океанів, добути їх не так-то просто. Ці тендітні істоти, які звикли жити в місцях, де тиск у багато разів перевищує атмосферний, при піднятті на поверхню просто-напросто розвалюються на шматочки. Але групі гідрохіміків і біологів з Інституту Загальної хімії імені Макса Планка (ФРН) пощастило. В одному з музеїв Китаю вони виявили чудовий скелет подібної губки, який був здобутий в Східно-Китайському морі в 1986 році з глибини 1100 метрів. Цей скелет, який представляє собою одну величезну (понад два метри) голку, прекрасно зберігся.
У живому вигляді скляна губка має вигляд невеликого мішка, нанизаного на гігантську голку, розміри якої з роками збільшуються. Тих самих двох метрів з невеликим дана голка досягла за 11 тисяч років (власне кажучи, етоі є середній термін життя скляних губок). До речі, скляними їх називають не заради красного слівця - ця голка сантиметрової товщини складається з діоксиду кремнію (як і скло), а в перетині вона нагадує стрижень зі скловолокна з сотнями тонких шарів. І, що найцікавіше, ці шари щорічно наростають, подібно кільцям дерева.
Читайте також: Під морським дном існує цілий океан
Дане відкриття вельми надихнуло вчених - адже характер наростання безпосередньо залежить від температури. Вони уважно вивчили спіл скляній голки і виявили, що в чотирьох місцях зростання йшов вельми нерівномірно. Це говорить про те, що тоді, коли це відбувалося, температура навколишнього води змінювалася. Також дослідниками було проаналізовано співвідношення магнію і кальцію і розподіл ізотопів кисню в кожному з шарів. Вони теж можуть багато чого розповісти про температурні коливання - адже їх включення до складу скелета безпосередньо залежить від того, наскільки теплою чи холодною була в той момент вода навколо губки.
"Ми виділили чотири області нерівномірного зростання. Вони свідчать про періоди підвищення температури води - наприклад, в зв'язку з підводними виверженнями", - так прокоментував результати досліджень провідний фахівець Клаус Петер Йохум. Він також додав, що на сліди гідротермальної активності також вказує виявлений в цих шарах марганець, вміст якого в воді підвищується після таких вивержень.
Отже, що ж розповіла скляна губка дослідникам? Було встановлено, що зовнішній шар кремнію голки сформувався при одному цілому і дев'яти десятих градуса за Цельсієм. Як відомо з інших джерел, саме така температура трималася близько 11 тисяч років тому. Далі, протягом першої тисячі років життя губки температура води залишалася майже незмінною.
Але ось потім сталося її різке підвищення - вона раптово збільшилася до шести-десяти градусів за Цельсієм. Втім, не минуло й сотні років, як температура знову впала до сьогоднішнього показника (чотири градуси за Цельсієм). Цікаво, що про цей "катаклізм" вчені знали і раніше, проте їм було невідомо, коли саме стався прогрів океанічного дна і скільки років вода залишалася аномально теплою Тепер же скелет губки розповів їм абсолютно все. Цікаво, що пізніше траплялися й інші температурні перепади (і теж в бік підвищення), однак про них до сих пір нікому не було відомо.
Читайте також: Хтось краде земне тепло ...
Схоже, вчені нарешті знайшли те, що шукали - тепер у них в руках є надчутливий прилад, що фіксує найменші перепади температури морського дна. Звичайно, в даному випадку складно говорити про якісь глобальні зміни - адже ця голка розповіла лише про події на дні Східно-Китайського моря. А якщо піддати вивченню скелети подібних губок з різних морів, можна буде простежити всю картину потеплінь і похолодань придонних вод, що відбувалися багато тисяч років тому ...
Читайте найцікавіше в рубриці "Наука і техніка"
Отже, що ж розповіла скляна губка дослідникам?