古老的类似物

博伊特邮政编划为过去的近日海洋酸化的代理

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利用西北大学安德鲁·雅各布森教授开发的一种极其精确的化学测量方法,本·林兹梅尔测量了双壳类动物、水生软体动物(包括牡蛎、蛤、贻贝和扇贝)中不同质量的钙的比例,这些动物生活在恐龙灭绝时期。

Ben Linzmeier说,即使是那些大约6600万年前的贝壳,也能告诉我们很多关于气候变化的信息。

Linzmeier研究双头,包括牡蛎,蛤蜊,贻贝和穿过恐龙灭绝的牡蛎。因为这些生物将化学物质从其环境中用作它们的壳体的构建块,研究这些动物的化学成分可以表明这些动物活着时的环境。反过来,这种见解又告诉了研究人员更多关于地球的历史以及环境如何在未来可能发生变化。

自2017年加入西北大学地球与行星科学系博士后以来,Linzmeier一直从事这项研究。这些调查是对他在威斯康星大学麦迪逊分校完成的论文工作的扩展,他在那里研究了确定古代头足类动物(如乌贼)生物学和行为的新方法。他目前的研究得到了西北大学乌本气候与碳科学项目的支持,该项目专注于开发跨学科的方法来研究气候系统动力学,并开发气候适应和缓解的解决方案。

利用西北大学安德鲁·雅各布森教授开发的一种极其精确的化学测量方法,林兹梅尔测量了样品中不同质量的钙的比例。同一种元素的不同质量称为同位素。它们帮助科学家更多地了解地球遥远过去的环境条件,比如温度或海洋pH值。

“鉴于质量超过数量的焦点,”这项工作非常艰苦,“西北环境科学计划总监雅各布森,地球和行星科学说,以及林茨梅尔顾问之一。“这不是可以快速完成的研究。通过手动程序处理每个样本,以便准备好进行分析。“

为了测量钙的同位素比率,Linzmeier使用称为热电电离质谱仪的工具。首先,他将钙分离在无金属清洁实验室中并将其放在灯丝上。然后机器加热细丝,引起电离。钙从热灯圈加速,然后通过质谱仪中的磁场脱离,该质谱仪中的磁场使用围绕曲线驱动时感觉到的相同的力。然后,原子束撞入杯子,产生用于测量每个质量的原子数的电信号。

林兹梅尔通过了解贝壳在特定时间点的钙同位素比例来研究海洋pH值的变化,从而为他提供了一个代理记录,表明了导致最近大规模灭绝的环境条件。

2018年2月至10月期间,林茨梅尔在南极洲海岸附近的西摩岛(Seymour Island)仔细分析了约40个贝壳化石。

林兹迈耶说:“我们正在研究跨世代的弹性。”这些时间尺度是“深层时间”的数千年——恐龙灭绝前的50万年和之后的50万年,当时德干地盾火山(位于现在的印度)频繁爆发。

了解代理记录如何保留环境特征,并找出海洋酸化记录在深度时期的工作,指导研究人员对今天发生的类似趋势的理解。

“那时发生的变化可能是今天发生的事情的相似程度,但现在它正在发生得更快,”Linzmeier说。“了解双​​语如何响应 - 或不酸化,并不微不足道。”

二棱镜在经济上是重要的 - 他们的渔业的市场价值估计为230亿美元,但由于次级产品和服务房屋等二级产品和服务的利润,它们的全部经济价值要高得多。对抗对环境刺激的响应不仅是对渔业的直接影响的不可或缺的是,也是它们对整个海洋生态系统的影响。

Linzmeier’s research is made possible by the Ubben Program for Climate and Carbon Science, a part of the Institute for Sustainability and Energy at Northwestern (ISEN), which was established in 2017 through a $5.5 million gift from Jeff (KSM ’87) and Laurie Ubben. Jeff is also a member of Northwestern’s Board of Trustees. The Ubben Program aims to improve understanding of global climate system dynamics and evaluate low- and zero-carbon alternatives to fossil fuels.

“这真的很棒,因为乌本项目支持基础科学,比如我的研究,”林兹梅尔说。“这有助于支持我作为一名科学家的职业发展,研究与我以前思考的问题截然不同的问题,学习新的技术。”

Linzmeier打算将他的研究提交给今年晚些时候的日记地质学,他的共同作者 - 包括地球和行星科学教师雅各布森,马修·哈特格根和布拉德曼,以及研究助理Meagan Ankney - 正在审查结果的最终草案。

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