Forskare vid University of New Mexico har upptäckt att rävarpor, forntida växter över 400 miljoner år gamla, skapar extrema syreisotopsignaturer i sitt vatten som liknar de från meteoriter. Detta fynd, publicerat i Proceedings of the National Academy of Sciences, erbjuder ett nytt verktyg för att rekonstruera forntida klimat. Genom att analysera moderna och fossila prover kan forskare nu avkoda fuktnivåer från dinosaurietiden.
Ett team ledd av Zachary Sharp, professor i jord- och planetvetenskap vid University of New Mexico, undersökte rävarpor (Equisetum), ihåliga stjälkväxter som har funnits på jorden i mer än 400 miljoner år. Deras studie, med titeln "Extreme triple oxygen isotope fractionation in Equisetum", avslöjar hur vatten som rör sig genom dessa växter genomgår intensiv naturlig filtrering, vilket resulterar i syreisotopförhållanden mer extrema än några tidigare registrerade på jorden—liknande de i meteoriter eller utomjordiska material.
Forskarnas samlade släta rävarpor (Equisetum laevigatum) längs Rio Grande i New Mexico och spårade isotopförändringar från växtens bas till spetsen. De övre delarna visade värden som låg utanför kända jordbaserade intervall. "Det är en cylinder en meter hög med en miljon hål i sig, jämnt fördelade. Det är en ingenjörsmässig underverk," sa Sharp. "Du kunde inte skapa något sådant i ett laboratorium."
Sharp presenterade resultaten vid Goldschmidt Geochemistry Conference i Prag i juli. "Om jag hittade detta prov skulle jag säga att det kommer från en meteorit," noterade han under konferensen. "Men faktum är att dessa värden går ner till dessa galet låga nivåer."
Detta arbete klargör pussel i syreisotopmätningar från ökenväxter och tillhandahåller en metod för att rekonstruera klimat i torra regioner. Fossila rävarpor, som en gång nådde 30 meters höjd, innehåller fytoliter—små kiseltepartiklar som bevarar isotopsignaturer i miljoner år. Dessa fungerar som en "paleo-hygrometer" för att mäta forntida fuktighet. "Vi kan nu börja rekonstruera fuktighets- och klimatförhållanden i miljöer som går tillbaka till när dinosaurier vandrade på jorden," sa Sharp.
Studien uppdaterar modeller för isotopbeteende och underlättar förståelsen av forntida klimat genom bevarade fytoliter.