هوای عصر ژوراسیک چطور می بود؟ دندان فسیل‌شده دایناسورها جواب می‌دهد_مستطیل زرد

نسبت ایزوتوپ‌های حاضر در بافت‌ها، می‌تواند نشانه‌هایی از شرایط اقلیمی و زیستی زمان حیات آن حاضر اراعه دهد. پژوهشگران به‌طور خاص به جستوجو اکسیژن-۱۷ بودند؛ ایزوتوپی کمیاب که در تاثییر فرآیندهای جوی، مقدارش در اکسیژن حاضر در جو افت می‌یابد. اکسیژن-۱۷ از طریق سوخت‌وساز غذا داخل بدن می‌بشود، در آب درون‌بدنی حل می‌بشود و سرانجام، در مینای دندان رسوب می‌کند. توتکن می‌گوید همین فرآیند، امکان بازسازی ترکیب شیمیایی جو قبل را حتی بعد از میلیون‌ها سال، فراهم می‌کند.

پژوهشگران تا همین اواخر، با بازدید ویژگی رسوب ایزوتوپ اکسیژن در بدن جانوران زنده، نشان داده بودند که مینای دندان بازتاب دقیقی از سطح کربن‌دی‌اکسید جو است. اما آیا این روش برای فسیل‌های زیاد قدیمی هم جواب می‌دهد؟ جواب مثبت است. دندان‌های فسیلی دایناسورها گزینه‌ای ایده‌آل می باشند. نابهنجاری‌های ایزوتوپی چشمگیری در آن‌ها دیده می‌بشود و دقت ابزارهای امروزی برای اندازه‌گیری همین ایزوتوپ‌ها کفایت می‌کند.

تیم پژوهش از مثالهایی منفعت گیری کردند که پیش‌تر، برای بازدید رژیم غذایی دایناسورها از موزه‌های اروپایی جمع‌آوری شده بودند. بر پایه داده‌ها، سطح کربن‌دی‌اکسید در دوران میانه‌زیستی به‌مراتب بالاتر از امروز بوده‌است، این نتیجه با پژوهش‌های قبل نیز همخوانی دارد.

برای مثال، در اواخر ژوراسیک، سطح کربن‌دی‌اکسید نزدیک به ۱۲۰۰ پی‌پی‌ام (قسمت در یکای سنجش) و در اواخر کرتاسه، نزدیک به ۷۵۰ پی‌پی‌ام می بود. در حالی که امروز این عدد به نزدیک به ۴۳۰ پی‌پی‌ام رسیده و هم چنان در حال افزایش است.

علت مهم سطح بالای کربن‌دی‌اکسید در زمان دایناسورها، به گمان زیادً فعالیت‌های آتشفشانی شدید بوده است. در بین مثالهای بازدید‌شده، دو دندان (یکی از تی‌رکس و فرد دیگر از ساروپود کاتدوکوس) ایزوتوپ‌هایی با تفاوت دیدنی نسبت به دایناسورهای هم‌دوره‌شان داشتند. به‌حرف های‌ی توتکن، تفاوت‌ها می‌تواند نشانه‌ی جهش‌هایی مختصر‌زمان اما شدید در سطح کربن‌دی‌اکسید جو باشد؛ جهش‌هایی که به گمان زیاد در نتیجه‌ی فوران‌های گسترده آتشفشانی و آزادشدن مقادیر بسیاری از گازهای گلخانه‌ای رخ داده‌اند.

مطالعه نه‌تنها ترکیب جو دوران دایناسورها را بازسازی کرده، بلکه مشخص می کند سطح کربن‌دی‌اکسید می‌توانست در بازه‌های وقتی مختصر زمین‌شناسی تا ۱۶۰ درصد نوسان داشته باشد. با قبول پیروزی‌آمیز روش به‌کاررفته، تیم پژوهشی اکنون تصمیم دارد قدمی به عقب‌تر در تاریخ زمین بردارد: دوران انقراض پرمین تریاس یا «مرگ بزرگ»، رویدادی که ۲۵۲ میلیون سال پیش اتفاق افتاد و نزدیک به ۹۰ درصد از جانداران زمین را از بین برد.

انقراض بزرگ پرمین تریاس با فعالیت‌های آتشفشانی شدید مرتبط دانسته شده و به نظر می‌رسد زمین در آن دوره، برای میلیون‌ها سال در مهی آتشفشانی فرو رفته بوده است. پژوهشگران امیدوارند با بازسازی سطح کربن‌دی‌اکسید آن دوران، بتوانند به فهمیدن بهتری از چگونگی اثرگذاری این اتفاقات سهمگین بر حیات روی زمین دست یابند.

یافته‌های پژوهش در نشریه PNAS انتشار شده است.