دندان های فسیلی به عنوان حسگرهای اقلیم: شاخص زمینی نوین

شاخص زمینی جدید: دندان‌های فسیلی به‌عنوان حسگرهای اقلیم

پژوهشگران یک روش ژئوشیمیایی نوین معرفی کرده‌اند که ایزوتوپ‌های اکسیژن موجود در مینای دندان‌های فسیلی را می‌خواند تا شرایط جوی گذشته را بازسازی کند. این روش اوج‌های گذرای CO₂ را نشان می‌دهد که ممکن است با رخدادهای فاجعه‌بار مانند فوران‌های تِراپس دِکان در پایان دوره کرتاسه مرتبط باشد. غلظت‌های بالاتر CO₂ با افزایش دمای جهانی و افزایش فعالیت فتوسنتزی در اکوسیستم‌های خشکی و آبی هم‌زمان بوده است.

یک پیشرفت برای دیرینه‌اقلیم‌شناسی و فناوری اقلیم

تا کنون بازسازی‌های اقلیمی عمدتاً متکی بر کربنات‌های خاک و پروکسی‌های دریایی — فسیل‌ها و نشانگرهای شیمیایی محفوظ در رسوبات — بوده که هرکدام عدم‌قطعیت‌های خود را دارند. این رویکرد جدید بر بقایای مهره‌داران محیط‌های زمینی تمرکز دارد و به دانشمندان اقلیم و مهندسان داده مجموعه‌داده‌ای مکمل و باارزش ارائه می‌دهد که می‌توان آن را در مدل‌های اقلیمی، زنجیره‌های یادگیری ماشین و آرشیوهای دیجیتال دیرینه‌اقلیم وارد کرد.

نحوه عملکرد روش

این تکنیک نسبت‌های ایزوتوپی اکسیژن در مینای دندان را اندازه‌گیری می‌کند که امضاهای ژئوشیمیایی را مدت‌ها پس از تجزیه بافت‌های آلی حفظ می‌کنند. در ترکیب با طیف‌سنجی جرمی با دقت بالا و مدل‌سازی ژئوشیمیایی، این رویکرد می‌تواند تغییرات CO₂ جوی و تولیدات گیاهی را در مقیاس زمانی زمین‌شناختی استنتاج کند.

ویژگی‌های محصول و توانایی‌های فنی

• شاخصی متمرکز بر خشکی مبتنی بر مینای دندان مهره‌داران
• سازگار با طیف‌سنج جرمی نسبت ایزوتوپی با وضوح بالا
• امکان پوشش زمانی بلندمدت (در گستره میلیون‌ها سال)
• یکپارچه‌سازی با پلتفرم‌های داده دیجیتال برای کالیبراسیون مدل‌های اقلیمی

مقایسه‌ها و مزایا

در مقایسه با پروکسی‌های دریایی و کربنات‌های خاک، مینای دندان سیگنالی مستقیم از محیط‌های زمینی ارائه می‌دهد که می‌تواند ابهام در بازسازی دینامیک اقلیم‌های خشکی را کاهش دهد. مزایا شامل گسترده‌تر شدن نمونه‌برداری جغرافیایی (مناطق فسیل‌خیز خشکی)، فرصت‌های جدید برای اعتبارسنجی متقابل منحنی‌های CO₂ موجود و ورودی‌های بهبودیافته برای بازسازی‌های دیرینه‌اقلیم مبتنی بر هوش مصنوعی است.

موارد کاربرد و ارتباط بازار

کاربردها از پژوهش دانشگاهی و توسعه مدل‌های اقلیمی تا بازار ابزارها و نرم‌افزارها گسترده است. آزمایشگاه‌های ملی و مراکز تجاری ژئوشیمی ممکن است با تقاضای بیشتری برای طیف‌سنج‌های جرمی نسبت ایزوتوپی، ربات‌های آماده‌سازی نمونه و تحلیل‌های ابری مواجه شوند. فروشندگان داده می‌توانند مجموعه‌داده‌های دیرینه‌اقلیم تصفیه‌شده را برای مدل‌سازان بسته‌بندی کنند، در حالی که تیم‌های هوش مصنوعی می‌توانند از این پروکسی جدید برای بهبود شبیه‌سازی‌های اقلیم تاریخی و ارزیابی ریسک استفاده کنند.

پیامدها

در همان‌طور که نویسنده مسئول، دکتر دینگسو فِنگ، اشاره می‌کند، این روش پنجره‌ای نو بر گذشته عمیق زمین و نقش گیاهان و CO₂ در دینامیک اقلیم بلندمدت می‌گشاید. تا حدی، دندان‌های دایناسورها به کپسول‌های زمانی تبدیل شده‌اند — ثبت اقلیمی که اکنون فناوری می‌تواند برای عصر دیجیتال رمزگشایی کند.

مطلب مرتبط

Read More

از پشم تا سفید — مسیر جدیدی برای بازسازی مینای دندان

از پشم تا سفید — مسیر جدیدی برای بازسازی مینای دندانپژوهشگران کالج کینگز لندن روشی را...