Οι επιστήμονες αποκαλύπτουν ένα κλιματικό μυστήριο 700 εκατομμυρίων ετών

Οι ηφαιστειακές εκπομπές άνθρακα έφθασαν στο ιστορικό χαμηλό όλων των εποχών, πυροδοτώντας μια παγκόσμια εποχή παγετώνων που διήρκεσε 57 εκατομμύρια χρόνια.

Αυστραλοί γεωλόγοι έχουν χρησιμοποιήσει τεκτονικά μοντέλα πλακών για να προσδιορίσουν τις πιο πιθανές αιτίες του ακραίου κλίματος της Εποχής των Παγετώνων της Γης, το οποίο συνέβη πριν από περισσότερα από 700 εκατομμύρια χρόνια.

Η μελέτη που δημοσιεύτηκε στο γεωλογία, μας βοηθά να κατανοήσουμε τη λειτουργία του θερμοστάτη που είναι ενσωματωμένος στο δάπεδο που εμποδίζει το πάτωμα να κολλήσει στη λειτουργία υπερθέρμανσης. Δείχνει επίσης πόσο ευαίσθητο είναι το παγκόσμιο κλίμα στη συγκέντρωση άνθρακα στην ατμόσφαιρα.

«Φανταστείτε τη Γη να είναι σχεδόν τελείως παγωμένη», είπε η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Μελλοντικός συνεργάτης του ARC, Dr. Adriana Dutkiewicz. “Αυτό συνέβη πριν από περίπου 700 εκατομμύρια χρόνια· ο πλανήτης καλύφθηκε με πάγο από τους πόλους μέχρι τον ισημερινό και οι θερμοκρασίες έπεσαν. Ωστόσο, αυτό που το προκάλεσε ήταν ένα ανοιχτό ερώτημα.”

Οι παγετώδεις αποθέσεις του σχηματισμού Sturt από τον παγετώνα Sturt περίπου πριν από 717-664 εκατομμύρια χρόνια στις βόρειες οροσειρές Flinders, Αυστραλία, κοντά στο καταφύγιο άγριας ζωής Arkarola. Η επικεφαλής συγγραφέας Dr Adriana Dutkiewicz από τη Σχολή Επιστημών της Γης του Πανεπιστημίου του Σίδνεϊ επισημαίνει ένα παχύ στρώμα παγετώνων. Πιστώσεις: Καθηγητής Dietmar Müller/Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ

«Τώρα πιστεύουμε ότι έχουμε λύσει το παζλ: μια ιστορική μείωση των ηφαιστειακών εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, υποβοηθούμενη από τη διάβρωση ενός μεγάλου σωρού ηφαιστειακών πετρωμάτων στον σημερινό Καναδά, μια διαδικασία που απορροφά το ατμοσφαιρικό διοξείδιο του άνθρακα.

Γεωλογικές γνώσεις από τις οροσειρές Flinders

Το έργο είναι εμπνευσμένο από τα συντρίμμια των παγετώνων που άφησε πίσω του ο αρχαίος παγετώνας αυτής της περιόδου, τα οποία μπορούν να παρατηρηθούν εντυπωσιακά στην οροσειρά Flinders στη Νότια Αυστραλία.

Μια πρόσφατη γεωλογική εκδρομή στην οροσειρά, με επικεφαλής τον συν-συγγραφέα καθηγητή Άλαν Κόλινς από το Πανεπιστήμιο της Αδελαΐδας, ώθησε την ομάδα να χρησιμοποιήσει… Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ Η EarthByte μοντελοποιεί υπολογιστές για να διερευνήσει την αιτία και την εξαιρετικά μεγάλη διάρκεια αυτής της εποχής των παγετώνων.

Μεταξύ 717 και 660 εκατομμυρίων ετών πριν, η Γη καλύφθηκε από χιόνι και πάγο, μια εποχή παγετώνων που διήρκεσε 57 εκατομμύρια χρόνια. Οι γεωλόγοι του Πανεπιστημίου του Σίδνεϊ, με επικεφαλής την Δρ. Αντριάνα Ντούτκιεβιτς και τον καθηγητή Ντίτμαρ Μύλλερ, βρήκαν τον πιθανό ένοχο: τα πάντα χαμηλά επίπεδα ηφαιστειακού διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Αυτό το βίντεο δείχνει την κίνηση των ηπείρων (γκρι) και τα όρια των πλακών (πορτοκαλί) πριν από 850 έως 540 εκατομμύρια χρόνια. (Οι νιφάδες χιονιού εμφανίζονται κατά τη διάρκεια των περιόδων της “χιονόμπαλης Γης”.) Πιστώσεις: Ben Mather και Dietmar Müller/Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ

Στουρτιανός παγετώνας και τεκτονική πλακών

Η Εκτεταμένη Εποχή των Παγετώνων, που ονομάζεται επίσης Παγετώνας του Στουρτιανού από τον Ευρωπαίο αποικιακό εξερευνητή της κεντρικής Αυστραλίας του 19ου αιώνα, Τσαρλς Στουρτ, διήρκεσε από 717 έως 660 εκατομμύρια χρόνια πριν, μια περίοδο πριν από την παρουσία δεινοσαύρων και περίπλοκης φυτικής ζωής στη Γη.

Ο Δρ Dutkiewicz είπε: «Έχουν προταθεί διάφοροι λόγοι για το έναυσμα και το τέλος αυτής της ακραίας εποχής των παγετώνων, αλλά η πιο μυστηριώδης πτυχή είναι γιατί διήρκεσε για 57 εκατομμύρια χρόνια – μια χρονική περίοδο που εμείς οι άνθρωποι δυσκολευόμαστε να φανταστούμε».

Η ομάδα επέστρεψε σε ένα τεκτονικό μοντέλο πλάκας που δείχνει την εξέλιξη των ηπείρων και των ωκεανικών λεκανών κάποια στιγμή μετά τη διάλυση της αρχαίας υπερηπείρου Rodina. Το συνέδεσαν με ένα μοντέλο υπολογιστή που υπολογίζει το διοξείδιο του άνθρακα₂ Τα υποβρύχια ηφαίστεια απαερώνουν τα αέρια κατά μήκος των κορυφογραμμών του μέσου ωκεανού – τοποθεσίες όπου οι πλάκες αποκλίνουν και δημιουργούν νέο ωκεάνιο φλοιό.

Η Dr Adriana Dutkiewicz από τη Σχολή Γεωεπιστημών του Πανεπιστημίου του Σίδνεϊ στο Flinders Ranges της Νότιας Αυστραλίας. Πίστωση: Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ

Ο ρόλος του διοξειδίου του άνθρακα και η γεωλογική κλιματική αλλαγή

Σύντομα συνειδητοποίησαν ότι η αρχή της Εποχής των Παγετώνων του Στουρτιανού συνδέθηκε ακριβώς με το χαμηλότερο ηφαιστειακό διοξείδιο του άνθρακα που έχει καταγραφεί ποτέ₂ εκπομπών. Επιπλέον, η Inc₂ Η εκροή παρέμεινε σχετικά χαμηλή καθ' όλη τη διάρκεια της εποχής των παγετώνων.

«Αυτή τη στιγμή, δεν υπήρχαν πολυκύτταρα ζώα ή φυτά στη Γη», είπε ο Δρ Dutkiewicz. «Η συγκέντρωση των αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα καθοριζόταν σχεδόν εξ ολοκλήρου από το διοξείδιο του άνθρακα».₂ Η απελευθέρωση αερίων από τα ηφαίστεια και μέσω διεργασιών διάβρωσης των πυριτικών πετρωμάτων, που καταναλώνουν διοξείδιο του άνθρακα₂“.

Ο συν-συγγραφέας καθηγητής Dietmar Müller από το Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ είπε: “Η γεωλογία διέπει το κλίμα αυτή τη στιγμή. Πιστεύουμε ότι η εποχή των παγετώνων της Στουρτιαίας ξεκίνησε από μια διπλή σύγκρουση: η αναδιοργάνωση των τεκτονικών πλακών μείωσε την απαέρωση των ηφαιστειακών αερίων στο ελάχιστο , ενώ ξεκίνησε μια ηπειρωτική ηφαιστειακή επαρχία.” Στον Καναδά σε διάβρωση, με αποτέλεσμα την κατανάλωση διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα.₂.

Θέα προς το καταφύγιο Arkarola Wildlife Reserve, Flinders Ranges, όπου οι παγετώδεις αποθέσεις του σχηματισμού Sturt από τον παγετώνα Sturt περίπου πριν από 717-664 εκατομμύρια χρόνια σχηματίζουν μια εξέχουσα κορυφογραμμή στη μέση της εικόνας στα αριστερά. Πιστώσεις: Καθηγητής Dietmar Müller/Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ

«Το αποτέλεσμα ήταν διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα₂ Έπεσε στο επίπεδο στο οποίο αρχίζει ο παγετώνας, το οποίο υπολογίζουμε ότι είναι λιγότερο από 200 ppm, λιγότερο από το μισό του σημερινού επιπέδου.

Η εργασία της ομάδας εγείρει ενδιαφέροντα ερωτήματα σχετικά με το μακροπρόθεσμο μέλλον της Γης. ένα Προτεινόμενη σύγχρονη θεωρία Ότι τα επόμενα 250 εκατομμύρια χρόνια, η Γη θα εξελιχθεί προς την Pangea Ultima, μια υπερήπειρο τόσο ζεστή που τα θηλαστικά μπορεί να εξαφανιστούν.

Ωστόσο, η Γη βρίσκεται επίσης αυτή τη στιγμή σε μια πορεία φθίνουσας ηφαιστειακής διοξειδίου του άνθρακα₂ Εκπομπές ρύπων, με αυξημένες ηπειρωτικές συγκρούσεις και επιβράδυνση πλακών. Οπότε, ίσως το Pangea Ultima να ξαναχιονίσει.

«Ό,τι κι αν επιφυλάσσει το μέλλον, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η αλλαγή του γεωκλίματος, του τύπου που μελετάται εδώ, συμβαίνει πολύ αργά», είπε ο Δρ Dutkiewicz. NASAΗ κλιματική αλλαγή που προκαλείται από τον άνθρωπο συμβαίνει δέκα φορές πιο γρήγορα από ό,τι έχουμε δει ποτέ πριν.

Αναφορά: «Διάρκεια του παγετώνα της Στουρτιαίας «χιονοστιβάδας που σχετίζεται με εξαιρετικά χαμηλή εξάτμιση αερίων στο μέσο του ωκεανού» από τους Adriana Dutkiewicz, Andrew S. Μέρεντιθ και Άλαν Σ. Collins, Ben Mather, Lauren Elano, Sabine Zahirovic και R. Dietmar Müller.

Η μελέτη χρηματοδοτήθηκε από το Αυστραλιανό Ερευνητικό Συμβούλιο.