Baca Juga: Peregangan Benua Telah Memicu Peristiwa Pemanasan Global Kuno
Dalam studi ini, para peneliti menggunakan fosil cangkang tiram yang dikumpulkan selama beberapa dekade oleh Bill Cobban, salah satu ahli paleontologi Amerika terkemuka abad ke-20, dan rekan-rekannya. Saat tiram tumbuh, cangkangnya menggabungkan berbagai bentuk, atau isotop, dari unsur oksigen dan karbon, dalam rasio yang menunjukkan suhu air laut di sekitarnya.
Dengan bor Dremel kecil, Jones mengambil sampel cangkang fosil dan mengumpulkan bubuk kalsit. Menggunakan spektrometer massa mutakhir di laboratorium UM Petersen, para peneliti mengukur rasio isotop karbon dan oksigen. Secara khusus, mereka melihat terbentuknya isotop karbon berat karbon-13 dan isotop oksigen berat oksigen-18, dan seberapa sering mereka ditemukan terikat bersama dalam struktur kristal kalsit.
Frekuensi ikatan dua isotop berat ini, yang disebut penggumpalan isotop, sangat sensitif terhadap suhu sekitar ketika mineral terbentuk. Hal ini memungkinkan para ilmuwan untuk merekonstruksi suhu masa lalu melalui teknik yang baru dikembangkan yang disebut paleotermometri isotop yang menggumpal.
"Banyak generasi ahli geologi telah mempelajari paleontologi dan stratigrafi dari Western Interior Seaway, memberikan ide yang berbeda tentang iklim masa lalu dan dasar pengetahuan yang memungkinkan penelitian ini," kata Jones seperti dilansir EurekAlert!. "Namun, tidak ada pengukuran paleotermometer langsung—sampai sekarang—dari pedalaman Amerika Utara untuk puncak dunia rumah kaca Kapur ini."
"Kekurangan catatan ini telah menghalangi pemahaman yang kuat tentang evolusi suhu Amerika Utara selama era Kapur dan pengaruh suhu pada biota laut benua di jalur laut (seaway) itu, serta pada fauna darat seperti dinosaurus yang menghuni dataran-dataran pantai yang berdekatan itu."
Data Amerika Utara dari studi baru ini konsisten dengan studi-studi sebelumnya yang menggunakan teknik paleotermometri isotop oksigen tradisional di lokasi laut terbuka secara global, menurut para peneliti. Studi-studi sebelumnya, yang mengukur rasio isotop stabil oksigen, menyimpulkan suhu permukaan laut pada suhu tinggi 20-an Celsius dari sub-Antartika hingga pertengahan 30-an Celsius dari daerah tropis dan selatan garis lintang tengah.
Selain temuan spesifik yang mengukur kehangatan global masa lalu di Western Interior Seaway, studi baru ini juga menunjukkan bagaimana teknik geokimia khusus ini dapat digunakan untuk mengungkapkan kondisi iklim di masa lalu.
"Bahkan setelah bekerja dengan paleotermometer isotop yang menggumpal selama 15 tahun, masih menakjubkan bagi saya bahwa, dengan sampel yang tepat, pada dasarnya kita dapat mencelupkan termometer ke dalam lautan berusia 95 juta tahun dan mengetahui betapa hangatnya itu," kata Petersen.
"Jika kita ingin dapat memprediksi dengan lebih baik bagaimana kehidupan yang berbeda di Bumi dapat merespons pemanasan di masa depan, perkiraan suhu konkret di periode hangat masa lalu dapat membantu kita menetapkan batas atas kemampuan bertahan hidup."