Согласно новому исследованию Южного методистского университета в Далласе, 150 миллионов лет назад климат большой территории на западе Соединенных Штатов был более сложным, чем это было известно ранее.Считается, что в юрский период климат в Нью-Мексико был довольно сухим, а затем постепенно перешел к более влажному климату на севере, в Монтану.Но, основываясь на новых доказательствах, теория постепенного перехода от сухого климата к более влажному во время юрского периода не говорит всей картины, говорит палеонтолог SMU Тимоти С. Майерс, ведущий автор исследования.По словам Майерса, геохимический анализ древних почв, называемых палеопочвами, выявил неожиданный и таинственный резкий переход от сухого к влажному, хотя некоторые образцы были взяты из двух близлежащих мест.
Майерс обнаружил резкий переход через геохимический анализ более 40 образцов древней почвы.Он собрал образцы из формации Моррисон, обширной горной породы, которая была основным источником значительных открытий динозавров на протяжении более 100 лет.Моррисон простирается от Нью-Мексико до Монтаны, охватывает 13 штатов и Канаду и образован из отложений, отложившихся в юрский период.
Исследование Майерса — первое исследование Моррисона, в котором существенно используются количественные данные — геохимия горных пород.По словам Майерса, такой резкий переход трудно объяснить.
«У меня нет хорошего объяснения», — сказал он. «Обычно, когда вы видите эти резкие различия в климате в районах, которые расположены близко друг к другу, это результат резких различий в топографии. Но в данном случае не было никаких крупных топографических особенностей, таких как горный хребет, разделявший эти два района. в юрском периоде ".Удивительно, но палеопочвы из пробных площадей не выявили заметных различий до тех пор, пока они не были проанализированы с использованием индексов геохимического выветривания.«Отрезвляет мысль, что если просто взглянуть на палеопочвы в этих местах, они не кажутся невероятно разными.
Мы видим одни и те же типы древних почв в обоих местах», — сказал Майерс. «Итак, это довольно серьезные климатические различия, которые не отражаются в основных типах древних почв. Тем не менее, это то, от чего многие ученые, в том числе и я, в первую очередь полагаются на палеоклимат в районе — определенные типы почвы образуются в более сухих средах, другие — в более влажных, другие — в более прохладных, и тому подобное ".Это не относится к текущему исследованию.
С помощью геохимического анализа Майерс оценил, что среднее количество осадков в юрский период для северной Монтаны составляло приблизительно 45 дюймов, 20 дюймов для северного Вайоминга и 30 дюймов для Нью-Мексико.«Это меняет то, как мы рассматриваем распределение типов окружающей среды в Моррисоне», — сказал Майерс. «Слишком много раз мы говорим о Моррисоне, как если бы это был монолитный блок, усыпанный неоднородными, но похожими вариациями.
Но он невероятно большой. Он охватывает почти 10 градусов широты.
Таким образом, он будет охватывать множество различных сред. Регионы с в целом похожим климатом могут иметь внутренние различия даже на коротких расстояниях.
Майерс — научный сотрудник Палеонтологического музея им. Шулера при факультете наук о Земле им. Роя М. Хаффингтона, Колледж Дедмана.
Он сообщил о своих выводах: «Мультипроксимативный подход выявляет свидетельства сильно изменчивого палеопреципитации в верхнеюрской формации Моррисон (запад США)» в Бюллетене Геологического общества Америки.Соавторами исследования были Нил Дж. Табор, профессор наук о Земле SMU и эксперт по древним почвам, и Николас Розенау, геохимик по стабильным изотопам, Dolan Integration Group.
По словам Табора, популярные художественные изображения динозавров в ландшафте, которые мы видим сегодня, основаны на фрагментах свидетельств из окаменелостей растений и животных, найденных в разных местах. Хотя это основано на самой лучшей на сегодняшний день информации, она, вероятно, неточна, сказал он. Открытия Майерса позволяют по-новому взглянуть на многие исследования, проведенные до него.
Это побудит палеонтологов и геологов искать больше количественных данных о древней окружающей среде.«Геология Моррисона исчерпывающе изучалась с точки зрения наблюдений в течение 100 лет», — сказал Табор. «Я не сомневаюсь, что в Моррисоне будет еще много открытий окаменелостей, хотя за прошедшее столетие мы получили довольно четкое представление о растениях и животных того времени. Но теперь мы можем задать более глубокие вопросы о ландшафте и как организмы в древнем мире взаимодействовали с окружающей средой ».Удивительные результаты: северная местность более засушливая, чем южная.
Формация Моррисон породила некоторых из наших самых знакомых динозавров, а также новые виды, которых раньше не было. Открытия начались в конце 1800-х годов и в конечном итоге привели к Костным войнам — ископаемому эквиваленту золотой лихорадки в Калифорнии.После того, как Майерс изучил окаменелости динозавров из Моррисона, его заинтересовал климат.
Приступая к геохимическому анализу, Майерс, как и ученые до него, предположил, что климат будет похож на современные модели зональной циркуляции, которые определяются распределением континентов. Согласно этой гипотезе, Нью-Мексико будет относительно засушливым, а Вайоминг и Монтана будут более влажными в то время, когда динозавры бродят по ландшафту.Майерс проанализировал 22 образца палеопочв из северного Нью-Мексико, 15 из северного Вайоминга и семь из южной Монтаны.
Образцы из Монтаны были моложе, чем из Нью-Мексико, но примерно совпадали с образцами из Вайоминга.«Мы обнаружили, что на самом деле Нью-Мексико был относительно засушливым», — сказал Майерс. «Но удивительно то, что район Вайоминга был более засушливым и с меньшим количеством осадков, чем в Нью-Мексико, хотя он находился на более высоких широтах и выше среднего засушливого пояса.
А местность Монтана, которая находится недалеко от В районе Вайоминга выпало самое большое количество осадков из всех трех. И между ними есть очень резкий переход ».В юрский период Моррисон находился между 30 градусами северной широты и 45 градусами северной широты, что примерно на пять градусов южнее того места, где он находится сейчас. Его отложения образовались от 155 до 148 миллионов лет назад.
Некоторые районы свидетельствуют о наличии морской среды, но большинство из них были континентальными. «Среднее среднее количество осадков, определенное для юрского периода, не соответствует нашему современному распределению», — сказал Майерс.Исследование подчеркивает, что понимание климата требует нескольких подходов.Ранее ученые размышляли о климате, основываясь на качественных показателях, таких как типы почв или горных пород, или типы осадочных структур, и на основании этого делали выводы о климате.
«Я пытался найти количественную информацию, но никто этого не сделал», — сказал Майерс. «Есть целые тома о палеоклимате Моррисона, но нет ни одной статьи с количественными оценками. Учитывая объем важных окаменелостей, которые вышли из Моррисона, и насколько значительна эта формация, мне просто показалось, насколько важно, чтобы это было сделано. "Майерс классифицировал ископаемые почвы в соответствии с классификацией палеопочв Мака и установил элементный состав каждой из них, чтобы определить, какое выветривание претерпели палеопочвы.«Есть некоторые элементы, такие как алюминий, которые нелегко выветрить из почвы», — сказал Майерс. «Есть и другие, которые легко смыть.
Мы изучили соотношение элементов, таких как алюминий, по сравнению с элементами, легко выветриваемыми. Исходя из этого, мы использовали отношения, чтобы определить, насколько выветрилась почва».
Эти данные предполагают, что ученые должны использовать разные подходы для количественной оценки палеоклимата, сказал он.«Недостаточно просто посмотреть на типы почв и сделать выводы о палеоклимате», — сказал Майерс. «Недостаточно даже взглянуть на количество осадков в количественном отношении.
Необходимо учитывать множество факторов».Финансирование исследования было предоставлено отделом наук о Земле им.
Роя М. Хаффингтона из SMU Dedman College, Институтом изучения Земли и человека SMU, Фондом юрского периода, Западным внутренним палеонтологическим обществом, Палеонтологическим обществом и Геологическим обществом Америки.