Команда из университетов Гёттингена, Майнца и Бохума использовала передовую методику анализа сразу трёх изотопов кислорода (O-16, O-17 и O-18), содержащихся в зубной эмали. Благодаря высокой стабильности эмали зубов эти данные оказались неожиданно точными. Они отражают не только состав атмосферы, но и фотосинтетическую активность флоры тех времён, то есть сколько органического материала растительность произвела в процессе фотосинтеза.

Зубы были собраны в Северной Америке, Европе и Африке и датируются двумя периодами: поздним юрским (150 млн лет назад) и поздним меловым (73–66 млн лет назад).

Исследование показало, что в позднем юрском периоде уровень углекислого газа в атмосфере был в четыре раза выше доиндустриального — около 1200 ppm (частей на миллион). В позднем меловом периоде он оставался высоким — примерно втрое выше доиндустриального уровня. Для сравнения, до начала индустриальной эпохи концентрация CO₂ составляла около 280 ppm, а сегодня — около 430 ppm. Такие высокие значения в эпоху динозавров указывают на гораздо более теплый климат.

Изотопные данные также показывают, что в эпоху динозавров растения и другие фотосинтезирующие организмы производили в два раза больше органической материи, чем сейчас. Это говорит о том, что тогда на Земле было гораздо больше растительности, которая служила пищей для крупных травоядных животных и поддерживала сложные и устойчивые экосистемы.

Интересно, что в зубах тираннозавра рекса и завропода Kaatedocus siberi были обнаружены необычные изотопные сигнатуры. Ученые предполагают, что они связаны с резкими всплесками CO₂, вызванными мощными вулканическими извержениями, например, образовавшими Деканские траппы в Индии.

До этого основой для реконструкции древнего климата служили морские отложения и почвенные карбонаты, но они давали лишь косвенные и ограниченные сведения. Новый метод позволяет использовать останки наземных животных для точного анализа атмосферных условий прошлого.