Según un nuevo estudio, las técnicas geológicas recientemente desarrolladas ayudan a descubrir los registros climáticos más precisos y de alta resolución hasta la fecha. La investigación encuentra que la práctica estándar de usar coral moderno y fósil para medir la temperatura de la superficie del mar puede no ser tan sencillacomo se pensaba originalmente. Al combinar técnicas microscópicas de alta resolución y modelado geoquímico, los investigadores están utilizando la historia formativa de los esqueletos de coral Porites para ajustar los registros utilizados para hacer predicciones climáticas globales.
Los nuevos hallazgos se informan en la revista Fronteras en ciencias marinas .
Durante más de 500 millones de años, los corales han estado haciendo un seguimiento pasivo de los cambios en la temperatura de la superficie del mar al registrar la proporción de isótopos de calcio a estroncio y oxígeno dentro de sus esqueletos, dijeron los investigadores. Los esqueletos de coral, que están hechos de carbonato de calciominerales: crecen capas como anillos de árboles que tienen una mayor cantidad de estroncio y el isótopo más ligero de oxígeno durante la estación más cálida. Los científicos del clima aprovechan este proceso para rastrear la temperatura de la superficie del mar a través del tiempo.
Sin embargo, esta técnica de seguimiento climático no está exenta de defectos, dijo el profesor de geología y microbiología de la Universidad de Illinois Bruce Fouke, quien dirigió la nueva investigación.
"Podemos basar la verdad en los registros de temperatura de la superficie del mar basados en el coral contra los registros realizados con sondas de temperatura", dijo Fouke, "Sorprendentemente, los registros de coral son precisos la mayor parte del tiempo, pero hay casos en los que las mediciones han sido desactivadas portanto como nueve grados centígrados, y esto necesita ser rectificado "
Para crecer sus esqueletos, los pólipos de coral depositan aragonita. Sin embargo, el mineral también cristaliza del agua de mar, dijeron los investigadores, y eso puede causar problemas al analizar la química original del esqueleto de coral. A medida que el agua de mar fluye a través de la estructura de coral porosa, se deposita nuevamentearagonita cristalizada en la parte superior de los esqueletos. Esa nueva aragonita, que puede registrar una temperatura diferente de la superficie del mar, altera la química esquelética original a través de un proceso llamado diagénesis, dijo Fouke.
"Es difícil distinguir el aragonito diagenético del esqueleto de coral original sin usar microscopios de alta potencia", dijo Kyle Fouke, estudiante de pregrado de la Universidad de Bucknell, afiliado del Instituto Carl R. Woese de Biología Genómica y coautor del estudio"También es difícil saber exactamente cuándo tuvo lugar la alteración diagenética, días o décadas después de que se formaron los esqueletos. A menos que esté utilizando las técnicas de microscopía más recientes para ayudar a seleccionar sus muestras, podría estar recolectando y midiendo una mezcla dedos registros de temperatura muy diferentes "
Para probar esto, el equipo recolectó núcleos de perforación de los esqueletos de cabezas de coral vivas Porites a una profundidad de 10 a 100 pies en la Gran Barrera de Coral frente a la costa de Australia. Estas grandes cabezas de coral alcanzan casi 10 pies de diámetro, y algunashan estado creciendo durante cientos de años.
"Según nuestros análisis, vemos que las porciones más antiguas de las cabezas de coral que crecen en aguas más profundas del mar contienen una mayor concentración de aragonita diagenética", dijo Kyle Fouke.
"Utilizando una amplia gama de técnicas de microscopía de luz, electrones y rayos X, disponible bajo la dirección de la coautora del estudio Mayandi Sivaguru, directora asociada del Instituto Carl R. Woese para el Centro de Microscopía de Biología Genómica de la U. de I. - pudimos diferenciar claramente entre el esqueleto original y el aragonito diagenético, cuando está presente ", dijo Lauren Todorov, estudiante de pregrado de biología molecular y celular y coautora del estudio.
Utilizando estas técnicas, el equipo descubrió una multitud de diferentes historias de cristalización de aragonita, que van desde variaciones estacionales en el crecimiento esquelético hasta procesos a menor escala que podrían estar ocurriendo en ciclos diarios, incluso cada hora.
Al tomar los pasos adicionales para clasificar el tiempo relativo entre la cristalización esquelética y diagenética de aragonita, el equipo integró sus datos con modelos de mezcla química para isótopos de calcio, estroncio y oxígeno de estudios geoquímicos de Porites de Papua Nueva Guinea., el equipo creó el primer factor de corrección confiable y reproducible que determina la magnitud del error que la alteración diagenética puede colocar en las mediciones de temperatura de la superficie del mar.
"Además, debido a que esto se ha logrado utilizando el aragonito mineral de carbonato, que es omnipresente entre la vida marina, este mismo factor de corrección se puede usar con otras criaturas marinas que secretan esqueletos y conchas de carbonato", dijo Bruce Fouke.
Los registros de temperatura de la superficie del mar derivados de la química del esqueleto de coral son el estándar de oro para reconstrucciones climáticas precisas y predicciones futuras, dijeron los investigadores, y esta nueva visión solo fortalece aún más esta herramienta.
El Instituto de Astrobiología de la NASA, la Oficina de Investigación Naval y el Consejo de Investigación de Australia apoyaron este estudio.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, Oficina de Noticias . Original escrito por Lois Yoksoulian. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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