古生物學(xué)家為賓厄姆頓的海洋探險做出貢獻(xiàn)

古生物學(xué)家 Adriane Lam計劃今年夏天重返大海，在國際海洋發(fā)現(xiàn)計劃 (IODP) 的為期兩個月的海上探險中對微小化石進(jìn)行約會。相反，她將在岸上的研究中發(fā)揮不可或缺的作用。

探險隊將前往西南大西洋，科學(xué)家將在那里鉆探沉積物和巖芯，以重建古代氣候并調(diào)查生活在海底巖石中的微生物群落。位于海洋中部，遠(yuǎn)離任何陸地，目的地是大西洋中脊，一個水下山脈。

“這是新的海洋地殼產(chǎn)生的地方，所以我們有巖漿上升到地表，它正在將舊地殼推出。這基本上就是板塊構(gòu)造的一部分是如何運作的，”地質(zhì)科學(xué)和環(huán)境研究的總統(tǒng)多樣性博士后研究員 Lam 解釋說。

大西洋中脊等水下山脈可以讓科學(xué)家通過分析海底化學(xué)來研究海水如何與海底巖石相互作用。為了一窺這種化學(xué)成分，探險隊將鉆穿沉積物，以回收形成海底的玄武巖碎片。Lam 說，從大西洋的這一部分發(fā)現(xiàn)的海洋地殼樣本很少，而且對生活在其巖石中的微生物群落知之甚少。巖石本身也蘊含著過去的線索;例如，由海底巖漿形成的玄武巖含有磁性礦物，這表明地球磁極在形成時是對齊的。

探險隊還將恢復(fù)位于玄武巖頂部的沉積物，并利用其中的微觀化石重建地球古老的氣候和海洋環(huán)流。他們正在鉆探的最深地點可以追溯到 6000 萬年前，但 Lam——他將研究沉積物中的微小化石——將研究過去 2300 萬年的變暖和變冷事件。

Lam 屬于生物地層學(xué)家組，這意味著她使用稱為浮游有孔蟲的微小化石來測量沉積物或巖石樣本的年齡。畢竟，鉆頭不只是穿過層層巖石;她解釋說，它正在穿越形成它們的層層時間。

大約沙粒大小，有孔蟲由部分碳酸鈣組成，很像貝殼，促進(jìn)石化。通過識別幾千年來進(jìn)化或滅絕的特定物種，古生物學(xué)家能夠確定沉積物樣本的年齡。

芯長約10米;在每個巖心的末端有一個額外的 10 厘米的沉積物，稱為“巖心捕手”。當(dāng)核心被帶到船上時，技術(shù)人員會拆開甲板上的核心捕捉器。

“核心在甲板上!” 司鉆在對講機上宣布。

科學(xué)家們跑到核心甲板，包括古生物學(xué)家，他們從核心捕集器中舀取沉積物作為樣本。Lam 對這個過程非常熟悉;2017 年，她前往西南太平洋的塔斯曼海進(jìn)行了 IODP 之旅。

“這就像一個裝滿沉淀物的麥片碗，”她解釋道。“我們將其帶回實驗室并進(jìn)行處理。我們能夠在大約 5 到 20 分鐘內(nèi)告訴所有人沉積物的年齡。一旦我們開始鉆探，它就會非?？?。”

從岸邊

旅行事故使林在這次旅行中無法按計劃上船。她曾三度嘗試從紐約州北部飛往南非，但每次航班都意外取消。在開普敦，所有探險參與者都必須接受為期一周的嚴(yán)格隔離，遺憾的是，Lam 未能按時到達(dá)目的地。

相反，在她的賓厄姆頓實驗室，Lam 正在分析從之前兩次探險中獲得的樣本，這些探險創(chuàng)造了再入錐——當(dāng)前探險將用來鉆入海底的點。與他們一起，她將創(chuàng)建在鉆井區(qū)域發(fā)現(xiàn)的沉積物的年齡模型，以幫助船上的古生物學(xué)家，她與他們經(jīng)常交流。

在每次探險期間，研究人員必須為每個鉆探的地點寫一份報告，詳細(xì)說明他們的發(fā)現(xiàn)并綜合不同的數(shù)據(jù)來源。Lam 也將這樣做，與船上的科學(xué)家合作。

“我在這次探險中仍然扮演著重要的角色。我們還設(shè)置了一個 Slack 頻道，所以我一直在編輯章節(jié)并與船上的其他古生物學(xué)家進(jìn)行實時交流，”她說。“周六，我們將舉行一次大型 Zoom 會議，討論我們所看到的。”

她還有其他機會。她的科學(xué)博客Time Scavengers將在他們的旅程中分享參與科學(xué)家的個人資料。

探險隊還提供 Zoom 會議，讓科學(xué)家有機會在教室、博物館和其他場所參與社區(qū)外展活動。Lam 本人也參與其中，與馬薩諸塞州西部的一個成人教育班討論了岸上科學(xué)家在海洋探險中發(fā)揮的重要作用。

自從她的航班取消以來，她還有機會參加了華盛頓特區(qū)與 80 多位科學(xué)家同行就海洋鉆探相關(guān)的科學(xué)教育和交流的研討會。

“作為探險隊的岸上參與者，還有很多事情要做。我仍然可以和我的學(xué)生一起在這里(賓厄姆頓)工作，并開始為我的第一個博士生建立實驗室，他將于 8 月到來，”她說。“有一些一線希望。”