Синхротрон помог ученым восстановить климат Сибири, каким он был сотни лет назад

Озеро Белё. Фото: wikimedia

Ученые из Института геологии и минералогии имени Соболева СО РАН и Института ядерной физики имени Будкера СО РАН проанализировали донные отложения хакасских озер Шира и Белё с помощью синхротронного излучения. Эксперименты позволили реконструировать климат в Южной Сибири за последние несколько сотен лет.

Когда меняются климатические условия, меняется элементный состав донных осадков. Поэтому, чтобы восстановить климатическую картину региона в прошлом, физики и геологи решили изучить донные отложения местных озер. Результаты работы пока не опубликованы в рецензируемом научном журнале. Коротко об исследовании сообщает пресс-служба ИЯФ СО РАН.

Для изучения осадков специалисты использовали метод сканирующего микроанализа на экспериментальной станции, установленной в ИЯФ СО РАН. Во время эксперимента исследователи поместили отобранные образцы поперек пучка синхротронного излучения, размер которого может изменяться от 10 микрон до 2 миллиметров.

«Элементный анализ основан на том, что при возбуждении атомов вещества синхротронным излучением возникает флуоресцентное рентгеновское излучение. Каждому элементу таблицы Менделеева соответствует свой набор линий излучения, поэтому по спектру флуоресценции можно установить состав вещества», — объяснил сотрудник ИЯФ СО РАН Яков Ракшун. Состав каждой части образца позволяет реконструировать температуру и количество атмосферных осадков в момент его образования.

Для того чтобы провести количественную реконструкцию палеоклимата, ученые установили связь между элементным составом отложений и метеорологическими данными. «Для этого мы взяли пробу, которая соответствует последним 150 годам. Затем сравнили метеорологические данные с геохимическими и увидели, что есть корреляция и можно построить, например, функцию температуры воздуха в зависимости от содержания брома или других микроэлементов. После этого мы аппроксимировали эту функцию в прошлое на всю глубину опробования образца и получили реконструкцию данных, позволяющих судить о климате в этом регионе», — рассказал сотрудник ИГМ СО РАН Андрей Дарьин.

Реконструкция климата последних тысячелетий с высоким временным разрешением (около одного года) дает возможность поиска природной цикличности с периодами от нескольких лет до столетий. Точная оценка климатической периодичности позволяет лучше понять механизмы изменения климата и прогнозировать изменения окружающей природной среды в ближайшие десятилетия.

Метод сканирующего микроанализа позволяет работать не только с донными отложениями, но и с другими геологическими и природными объектами. Его плюс в том, что он не разрушает объект анализа, а значит, с его помощью можно изучать хрупкие, ветхие предметы — древний текстиль, фрагменты останков животных или людей, живших тысячелетия назад.

Ранее группа российский и японских ученых разработала метод, с помощью которого можно восстановить географию древних океанов, проследив историю океанической литосферы от ее «рождения» и до самой «смерти».
Теги:

Читать еще на Чердаке: