Drobná množství kapaliny, která vědci nalezli, představují vody, které kdysi obývali mimo jiných velké pancířnaté ryby, amoniti, obří kyjonožci (někdy též označovaní jako mořští štíři) a samozřejmě trilobiti. Ačkoli nejde o nejstarší zaznamenaný vzorek vody, má se za to, že jde o nejstarší vzorky mořské vody, které byly detailněji studovány.
Výzkum amerických a kanadských výzkumníků byl publikován v časopisu Earth and Planetary Science Letters.
Skrytá mořská voda byla uchována v pyritových horninách na severu státu New York, kde si jí všiml výzkumný tým, který se na místě zabýval důležitým ekologickým fenoménem: vyplavováním toxického arsenu z hornin. V rámci geologických analýz vědci zaznamenali drobné defekty v podobě kulovitých shluků drobných krystalů pyritu, známých jako framboidy.
„Nejprve jsme se na naše vzorky podívali elektronovým mikroskopem, a právě tak jsme si všimli přítomných minibublin a dalších drobných prvků uvnitř framboidu. Zajímalo nás, co to je, a tak jsme pokračovali ve výzkumu,“ říká geochemička Sandra Taylorová z americké Pacific Northwest National Laboratory (PNNL).
Za tímto účelem vědci využili kombinaci atomové sondové tomografie a technik hmotnostní spektrometrie – jemně řízené laserové pulsy a paprsky elektronů způsobili ionizaci atomů ve vzorku a jejich analýzou následně výzkumníci potvrdili, že voda zachycená v horninách je skutečně slaná voda a její chemický profil odpovídá složení starověkého vnitrozemského moře, které se v místě nálezu vzorku kdysi dávno rozprostíralo. Z framboidních usazenin o velikosti méně než 10 mikrometrů vědci rovněž dokázali odvodit podmínky, za kterých se vytvořily.
Během období středního devonu, téměř před 400 miliony let, se toto moře rozprostíralo amerického Michiganu až po kanadské Ontario. V něm se nacházel útes velikostně srovnatelný s Velkým bariérovým útesem v Austrálii. V jeho vodách žili tvorové podobní trilobitům či ostrorepi.
Ruku v ruce s měnícím se klimatem vnitrozemské moře vysychalo a zkameněliny uvězněné v jeho sedimentu se staly pyritovými horninami. Ty následně byly v rámci současného výzkumu o stovky milionů let později zkoumány a vzorky z nich odebírány a analyzovány.
Není neobvyklé, že minerály a nejrůznější drahokamy v sobě obsahují zachycená nepatrná množství kapaliny, ale jen zřídka je lze analyzovat v nanoměřítku, tak jak se to podařilo vědcům v rámci této studie. Dosud byly objevy tohoto typu uskutečněny pouze v případě halitu (kamenná sůl). Nyní však vědci dokázali optimalizovat analytickou techniku, a ta tak účinně funguje i v případě minerálu pyritu, což představuje velkou výhodu, neboť je mnohem hojnější než právě halit.
„Nicméně ložiska soli pocházející z mořské vody jsou v horninovém záznamu poměrně vzácná, takže v našich záznamech chybí miliony let. To, co v současné době víme, je založeno na několika lokalitách, kde se nachází halit,“ vysvětluje geochemik Daniel Gregory z University of Toronto.
Prostřednictvím pokračujícího studia těchto ložisek nerostů mají vědci v úmyslu dozvědět se více o tom, jak oceán zvládal rostoucí teploty. To by mohlo výzkumníkům napovědět, jak se oceánské vody budou chovat dnes v odpovědi na globální oteplování.
Vědci také plánují použít nově zavedené techniky k lepšímu pochopení toho, jak vodík interaguje s horninami. Bezpečné skladování a získávání velkého množství vodíku z podzemních zásobníků je strategie, které se v současné době věnuje velká pozornost, neboť tento prvek by mohl být využíván jako ekologický zdroj paliva, který nezanechává uhlíkovou stopu.
„Pomocí naší technologie bychom mohli zjistit, co se děje na atomové úrovni, což by pak pomohlo při vyhodnocování a optimalizaci strategií pro skladování vodíku pod zemským povrchem,“ říká Taylor.
Originální publikace: Earth and Planetary Science Letters (impact factor 5,26)
Zdroj: Science Alert, PNNL
Zdroj titulního obrázku: Bob Fosbury, Flickr
Více z geologie na CZECHSIGHT:
Jan Geist
Michaela Novotná
Vstup do diskuze