Răng khủng long hé lộ bí mật thời cổ đại

Răng của một con Camarasaurus, được tìm thấy ở thành hệ Morrison, Hoa Kỳ, cũng được phân tích trong nghiên cứu này. Nguồn: Sauriermuseum Aathal

Các nhà khoa học từ Đại học Göttingen, Mainz và Bochum đã phát hiện rằng khí quyển trong kỷ Trung Sinh (khoảng 252 đến 66 triệu năm trước) chứa hàm lượng carbon dioxide (CO₂) cao hơn nhiều so với hiện nay. Kết luận được đưa ra sau khi nhóm nghiên cứu phân tích các đồng vị oxy lưu giữ trong men răng khủng long – một chất sinh học cứng và bền nhất, có khả năng bảo tồn dấu vết hô hấp của loài vật hàng chục triệu năm trước.

Phân tích đồng vị cho thấy, quá trình quang hợp toàn cầu – khi thực vật chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng – diễn ra với tốc độ gấp khoảng hai lần hiện tại. Theo nhóm nghiên cứu, sự gia tăng bất thường này có thể đã góp phần định hình nên khí hậu nhiều biến động trong thời kỳ khủng long. Kết quả nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí PNAS.

Răng của Europasaurus, một loài khủng long tương tự Diplodocus, trong đá vôi, được tìm thấy tại mỏ đá Langenberg ở dãy núi Harz, cũng được phân tích trong nghiên cứu này. Nguồn: Thomas Tütken

Hàm lượng CO₂ cao bất thường trong kỷ Jura và kỷ Phấn Trắng

Dữ liệu từ răng khủng long khai quật tại Bắc Mỹ, châu Phi và châu Âu cho thấy vào cuối kỷ Jura, khoảng 150 triệu năm trước, bầu khí quyển chứa lượng CO₂ gấp khoảng bốn lần so với thời kỳ tiền công nghiệp – trước khi con người bắt đầu thải lượng lớn khí nhà kính.

Đến cuối kỷ Phấn Trắng, khoảng 73 đến 66 triệu năm trước, nồng độ này vẫn cao gấp ba lần so với hiện nay. Đặc biệt, răng của Tyrannosaurus rex và Kaatedocus siberi – một loài có họ hàng với Diplodocus – hé lộ thành phần đồng vị oxy bất thường, gợi ý rằng sự gia tăng CO₂ có thể liên quan đến các sự kiện phun trào núi lửa lớn. Một ví dụ là Deccan Traps tại Ấn Độ, xảy ra vào cuối kỷ Phấn Trắng.

Nồng độ CO₂ cao và nhiệt độ trung bình hàng năm tăng đã thúc đẩy thực vật trên cạn lẫn dưới nước quang hợp mạnh mẽ hơn, góp phần làm biến đổi hệ sinh thái toàn cầu.

Răng của một con khủng long bạo chúa – giống như răng được phân tích trong nghiên cứu này – được tìm thấy ở Alberta, Canada. Nguồn: Thomas Tütken

Bước ngoặt cho ngành cổ khí hậu học

Trước đây, các nhà khoa học thường dựa vào cacbonat trong đất hoặc “đại diện biển” như hóa thạch và dấu hiệu hóa học trong trầm tích để tái tạo khí hậu cổ đại. Tuy nhiên, những phương pháp này vẫn tồn tại nhiều bất định.

Nghiên cứu mới đã đánh dấu bước đột phá: lần đầu tiên, đồng vị oxy trong men răng hóa thạch được sử dụng như một công cụ trực tiếp để truy vết khí hậu cổ đại trên cạn.

“Phương pháp của chúng tôi mang đến cho chúng ta một góc nhìn hoàn toàn mới về quá khứ của Trái Đất”, Tiến sĩ Dingsu Feng, tác giả chính từ Khoa Địa hóa học, Đại học Göttingen, nhấn mạnh. “Nó mở ra khả năng dùng men răng hóa thạch để nghiên cứu thành phần khí quyển và năng suất thực vật trong quá khứ – điều cực kỳ quan trọng để hiểu động lực khí hậu dài hạn”.

Theo Feng, răng khủng long giống như “những nhà khoa học khí hậu” đặc biệt: “Từ hơn 150 triệu năm trước, chúng đã ghi lại dấu vết khí hậu trong men răng – và ngày nay, con người mới có thể giải mã được thông điệp ấy”.

La Khê (Theo SciTech Daily)