Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων ανακάλυψε ότι οι αλλαγές στην τροχιά της Γης που ευνοούν τις θερμότερες συνθήκες μπορεί να συνέβαλαν στην πυροδότηση της ταχείας υπερθέρμανσης του πλανήτη, γνωστή ως Θερμικό Μέγιστο Παλαιόκαινου-Ηώκαινου (PETM) πριν από 56 εκατομμύρια χρόνια.
Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων πρότεινε ότι οι αλλαγές στην τροχιά της Γης που οδήγησαν σε υπερθέρμανση μπορεί να έπαιξαν ρόλο στην πυροδότηση της ταχείας υπερθέρμανσης του πλανήτη που συνέβη πριν από 56 εκατομμύρια χρόνια. Αυτό το γεγονός, γνωστό ως Θερμικό Μέγιστο Παλαιόκαινου-Ηωκαίνου (PETM), είναι ένα ανάλογο της σύγχρονης κλιματικής αλλαγής.
είπε ο Lee Kump, καθηγητής γεωεπιστημών στο Πανεπιστήμιο Penn State. «Υπήρξε μεγάλο ενδιαφέρον για την εύρεση μιας καλύτερης επίλυσης αυτής της ιστορίας και η εργασία μας εξετάζει σημαντικά ερωτήματα σχετικά με την αιτία του συμβάντος και το ποσοστό των εκπομπών άνθρακα».
Η ομάδα των επιστημόνων μελέτησε δείγματα πυρήνα από ένα καλά διατηρημένο αρχείο PETM κοντά στην ακτή του Μέριλαντ χρησιμοποιώντας τουλιπολογία, μια μέθοδο χρονολόγησης ιζηματογενών στρωμάτων που βασίζεται σε τροχιακά μοτίβα που συμβαίνουν σε μεγάλες χρονικές περιόδους, γνωστά ως κύκλοι Milankovitch.
Η Victoria Fortes (δεξιά), η οποία ήταν μεταπτυχιακή φοιτήτρια στο Penn State, και η Jean Self Trail, ερευνήτρια γεωλόγος στο USGS, εργάζονται σε ένα βασικό δείγμα από την τοποθεσία Howards Tract στο Μέριλαντ. Πίστωση: Πενσυλβάνια
Διαπίστωσαν ότι το σχήμα της τροχιάς της Γης, ή η εκκεντρότητα, και η ταλάντωση στην περιστροφή της, ή το μέγεθός της, ευνόησαν τις θερμότερες συνθήκες στην αρχή της περιόδου Betem και ότι μαζί αυτές οι τροχιακές διαμορφώσεις μπορεί να έπαιξαν ρόλο στην ενεργοποίηση της Εκδήλωση.
«Μια τροχιακή σκανδάλη μπορεί να πυροδότησε την απελευθέρωση άνθρακα που προκάλεσε πολλούς βαθμούς υπερθέρμανσης του πλανήτη κατά τη διάρκεια της περιόδου PETM παρά η πιο δημοφιλής επί του παρόντος εξήγηση ότι τα υπερηφαίστεια απελευθέρωσαν άνθρακα και προκάλεσαν το συμβάν», δήλωσε ο Coombe, John Lyon, Dean of the School of Επιστήμες της Γης και των Ορυκτών.
Τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό
A 6,000-year onset, coupled with estimates that 10,000 gigatons of carbon were injected into the atmosphere as the greenhouse gases carbon dioxide or methane, indicates that about one and a half gigatons of carbon were released per year.
“Those rates are close to an order of magnitude slower than the rate of carbon emissions today, so that is cause for some concern,” Kump said. “We are now emitting carbon at a rate that’s 5 to 10 times higher than our estimates of emissions during this geological event that left an indelible imprint on the planet 56 million years ago.”
The scientists conducted a time series analysis of calcium content and magnetic susceptibility found in the cores, which are proxies for changes in orbital cycles, and used that information to estimate the pacing of the PETM.
Earth’s orbit varies in predictable, calculable ways due to gravitational interactions with the sun and other planets in the solar system. These changes impact how much sunlight reaches Earth and its geographic distribution and therefore influence the climate.
“The reason there’s an expression in the geologic record of these orbital changes is because they affect climate,” Kump said. “And that affects how productive marine and terrestrial organisms are, how much rainfall there is, how much erosion there is on the continents, and therefore how much sediment is carried into the ocean environment.”
Erosion from the paleo Potomac and Susquehanna rivers, which at the onset of the PETM may have rivaled the discharge of the Amazon River, carried sediments to the ocean where they were deposited on the continental shelf. This formation, called the Marlboro Clay, is now inland and offers one of the best-preserved examples of the PETM.
“We can develop histories by coring down through the layers of sediment and extracting specific cycles that are creating this story, just like you could extract each note from a song,” Kump said. “Of course, some of the records are distorted and there are gaps — but we can use the same types of statistical methods that are used in apps that can determine what song you are trying to sing. You can sing a song and if you forget half the words and skip a chorus, it will still be able to determine the song, and we can use that same approach to reconstruct these records.”
Reference: “Astrochronology of the Paleocene-Eocene Thermal Maximum on the Atlantic Coastal Plain” by Mingsong Li, Timothy J. Bralower, Lee R. Kump, Jean M. Self-Trail, James C. Zachos, William D. Rush and Marci M. Robinson, 24 September 2022, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-022-33390-x
The study was funded by the National Key R&D Program of China and the Heising-Simons Foundation.
“Ερασιτέχνης διοργανωτής. Εξαιρετικά ταπεινός web maven. Ειδικός κοινωνικών μέσων Wannabe. Δημιουργός. Thinker.”