Лена Ли, первый автор исследования, держит образец родолита, собранный в Красном море. Эти свободноживущие водорослевые узелки служат природными архивами, позволяющими восстанавливать ежедневные данные о температуре морской воды.
Международная группа ученых из Университета Иоганна Гутенберга в Майнце и Института химии имени Макса Планка разработала метод, позволяющий превратить крошечный известковый узелок водоросли в высокоточный климатический дневник. Благодаря этому методу теперь можно реконструировать суточные колебания температуры морской воды за прошедшие месяцы, пишет Phys.org.
Объектом исследования стали родолиты — каменистые узелки, которые образуют красные водоросли на дне океана. В отличие от кораллов, ареал которых ограничен рифами, родолиты встречаются по всему миру — от мелководья до глубин около 200 метров. Они представляют собой идеальный природный архив для изучения климата. Долгое время прочитать этот архив было практически невозможно из-за сложной разветвленной структуры родолита. Его слои растут неравномерно и асинхронно, что не позволяло выстроить четкую временную шкалу.
Для расшифровки «летописи» внутри родолита ученые применили комплексный четырехэтапный подход. Сначала они подкрасили водоросли специальным составом, чтобы отметить свежие участки роста кальциевого скелета. Затем с помощью микрокомпьютерной томографии — аналога медицинского КТ — была создана детальная трехмерная карта внутренних слоев. После этого лазер испарял частицы скелета слой за слоем, а масс-спектрометр измерял соотношение магния и стронция, которое напрямую указывает на температуру воды в момент формирования каждого слоя. Наконец, специальный алгоритм объединил разрозненные данные с разных ветвей в единую непрерывную хронологию.
Многомасштабная визуализация микроструктуры родолитов.Эффективность метода проверили в экстремальных условиях Красного моря, где температура воды колеблется от 18 °C до почти 38 °C. Используя всего один родолит, собранный на рифе, ученые восстановили ежедневные температурные данные за период с марта по июль 2024 года — всего 133 дня. Сравнение с показаниями подводных термометров подтвердило точность метода: реконструкция полностью совпала с реальными замерами, зафиксировав как общий тренд потепления, так и краткосрочные скачки температуры.
«Каждая ветвь отражает лишь часть данных, и определить, когда именно она росла, бывает сложно. Математически сопоставляя рост ветвей, мы можем восстановить непрерывную ежедневную временную шкалу из одного узла», — объяснила Лена Ли, ведущий автор исследования.
По словам авторов, новый метод открывает путь к глобальной реконструкции палеоклимата. Методику выравнивания слоев можно будет применять к родолитам со всего мира или даже комбинировать их с данными коралловых кернов. Это позволит создавать непрерывные записи о состоянии океана за длительные периоды. Такие данные критически важны для понимания того, как морские экосистемы реагируют на глобальное потепление, а также могут быть использованы для создания более точных климатических моделей прогнозирования.
Ранее ученые выяснили, как дешевле перевести автобусы на электричество в холодном климате. Подробности — в другом материале Hi-Tech Mail.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
