Madreperla o madreperla (pronunciato nay-ker), il brillante, biominerale duro come un chiodo che riveste alcune conchiglie, ha dimostrato di essere una registrazione fedele dell'antica temperatura dell'oceano.

Scrivendo online giovedì, 15 dicembre nel diario Lettere di Scienze della Terra e dei Pianeti , un team guidato dalla professoressa di fisica dell'Università del Wisconsin-Madison, Pupa Gilbert, descrive gli studi sugli attributi fisici della madreperla nei gusci moderni e fossili, dimostrando che il biominerale fornisce una registrazione accurata della temperatura durante la formazione del materiale, strato su strato, in un mollusco.

"Possiamo correlare in modo molto accurato lo spessore della compressa di madreperla con la temperatura, "dice Gilberto, spiegando che la madreperla si forma quando i molluschi depongono microscopiche compresse poligonali del minerale aragonite come mattoni per costruire strati del biominerale lucido.

Il lavoro è importante perché fornisce agli scienziati un metodo nuovo e potenzialmente più accurato per misurare le antiche temperature oceaniche, migliorare i metodi ora utilizzati con altri biominerali per ottenere il record delle condizioni ambientali in cui i materiali si sono formati nel lontano passato.

"Tutti gli altri misurano le temperature nel mondo antico usando proxy chimici, "dice Gilberto, metodi di riferimento che, Per esempio, utilizzare rapporti di ossigeno isotopico bloccato in minuscoli gusci fossili realizzati da microrganismi marini noti come Foraminiferi per ottenere un'istantanea delle temperature oceaniche nel lontano passato.

Il metodo ideato da Gilbert e dai suoi collaboratori è straordinariamente semplice:utilizzando solo un microscopio elettronico a scansione e una sezione trasversale di guscio, è possibile misurare lo spessore delle microscopiche tavolette stratificate che compongono la madreperla in una conchiglia. Lo spessore delle compresse, spiega Gilbert, correla con la temperatura dell'oceano misurata nelle conchiglie moderne quando le temperature oceaniche erano note al momento della formazione delle conchiglie.

Il nuovo lavoro dei ricercatori del Wisconsin, Harvard, e il Lawrence Berkeley National Laboratory fornisce un nuovo approccio fisico alla misurazione del clima passato, dice Gilberto, un esperto in formazione di biominerali.

"Se quello che stai misurando è una struttura fisica, lo vedi direttamente, " dice Gilbert. "Basta misurare lo spessore della tavoletta di madreperla, la spaziatura delle righe, e corrisponde alla temperatura. Quando la temperatura è più calda, gli strati si fanno più spessi."

Il nuovo studio ha esaminato campioni fossili di madreperla vecchi di 200 milioni di anni da un mollusco della famiglia Pinnidae, grande, vongole d'acqua salata a crescita rapida che vivono in ambienti oceanici poco profondi. Oggi, come in un lontano passato, i bivalvi sono diffusi negli ambienti tropicali e temperati costieri e della piattaforma continentale poco profonda.

Il nuovo metodo è potenzialmente più accurato, Gilbert osserva, perché la chimica delle conchiglie fossili può essere alterata dalla diagenesi. La diagenesi si verifica nel tempo geologico, durante o dopo che i sedimenti piovono sui fondali oceanici per formare rocce sedimentarie. I gusci fossili possono dissolversi parzialmente e ri-precipitare come calcite, che riempie le crepe della madreperla aragonite, distorcendo così l'analisi chimica di un campione, se analizzato come campione globale.

"Se la chimica cambia dopo la morte di un fossile, la chimica di formazione non è necessariamente preservata, " dice Gilbert. D'altra parte, "se la struttura fisica è alterata dalla diagenesi, noterai subito che la madreperla non è più stratificata, e così saprai che non vale la pena analizzare quell'area. Se si conservano solo poche tavolette di madreperla, il loro spessore può essere facilmente misurato", il che significa che la nuova tecnica può aumentare gli attuali metodi geochimici utilizzati per valutare le temperature passate, e quindi aiutare a ricostruire antichi climi, in particolare gli ambienti marini poco profondi che conservano la maggior parte dei reperti fossili di invertebrati del mondo.

La famiglia di molluschi del nuovo studio vive negli oceani del mondo da oltre 400 milioni di anni, potenzialmente lasciando un chiaro record delle temperature oceaniche nel lontano passato. Ai fini della valutazione del clima, il record è prezioso perché non solo dice qualcosa sul clima passato, ma i dati possono anche aiutare i modellisti a prevedere i cambiamenti climatici e ambientali futuri.

"L'unica cosa che puoi fare per capire il clima nel futuro è guardare il clima nel passato, "Note di Gilbert.