Νέοι χάρτες της αρχαίας θέρμανσης αποκαλύπτουν ισχυρή απόκριση στο διοξείδιο του άνθρακα

σε Μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο PNASη καθηγήτρια Jessica Tierney του Πανεπιστημίου της Αριζόνα και οι συνεργάτες της έχουν δημιουργήσει πλήρεις παγκόσμιους χάρτες της προκαλούμενης από τον άνθρακα θέρμανσης που συνέβη στο Θερμικό Μέγιστο Παλαιόκαινου-Ηώκαινου (PETM), πριν από 56 εκατομμύρια χρόνια.

Αν και υπάρχουν κάποιες ομοιότητες μεταξύ της περιόδου PETM και της τρέχουσας θέρμανσης, η νέα εργασία περιλαμβάνει ορισμένες απροσδόκητες συνέπειες – την κλιματική απόκριση στο διοξείδιο του άνθρακα.₂ Τότε ήταν δύο φορές ισχυρότερος από την τρέχουσα καλύτερη εκτίμηση της Διακυβερνητικής Επιτροπής για την Κλιματική Αλλαγή (IPCC). Αλλά οι αλλαγές στα πρότυπα βροχόπτωσης και η ενίσχυση της θέρμανσης στους πόλους ήταν αξιοσημείωτα συνεπείς με τις πρόσφατες τάσεις, παρόλο που ήταν ένας εντελώς διαφορετικός κόσμος εκείνη την εποχή.

διαφορετικός κόσμος

Η θέρμανση της περιόδου Petam προκλήθηκε από την ταχεία γεωλογική απελευθέρωση του ko₂κυρίως από α σπασμός μάγματος Στον μανδύα της Γης στο μέρος που βρίσκεται τώρα η Ισλανδία. Το μάγμα εισέβαλε στα πλούσια σε πετρέλαιο ιζήματα στον Βόρειο Ατλαντικό, φέρνοντας το διοξείδιο του άνθρακα σε βρασμό₂ και μεθάνιο. Απαιτούσε ένα πραγματικά ζεστό μονοξείδιο του άνθρακα₂ Το κλίμα το έχει κάνει πιο ζεστό εδώ και δεκάδες χιλιάδες χρόνια, ωθώντας μερικούς πλάσματα της βαθιάς θάλασσας Και το Μερικά τροπικά φυτά προς εξαφάνιση. Τα θηλαστικά εξελίχθηκαν μικρότεροκαι ήταν μεγάλος ο αριθμός Μεταναστεύσεις Σε όλες τις ηπείρους κροκόδειλους και πλάσματα που μοιάζουν με ιπποπόταμους και φοίνικες Όλοι ευδοκίμησαν μόλις 500 μίλια από τον Βόρειο Πόλο και Ανταρκτική Ήταν απαλλαγμένο από πάγο.

Καθώς το κλίμα μας θερμαίνεται, οι επιστήμονες βελτιώνονται Κοιτάζοντας όλο και περισσότερο τα περασμένα κλίματα Για πληροφορίες, αλλά παρεμποδίζεται από τις αβεβαιότητες στη θερμοκρασία, το διοξείδιο του άνθρακα₂ Επίπεδα και ακριβής χρόνος αλλαγών – Προηγούμενες εργασίες στο PETM είχαν αβέβαιη θερμοκρασία στην περιοχή από 8° έως 10°C, για παράδειγμα. Τώρα η ομάδα του Tierney μείωσε αυτή την αβεβαιότητα σε μόλις 2,4 °C, δείχνοντας ότι το PETM έχει θερμανθεί κατά 5,6 °C, μια βελτίωση σε σχέση με την προηγούμενη εκτίμηση ~5 °C.

«Ήμασταν πραγματικά σε θέση να περιορίσουμε αυτήν την εκτίμηση σε προηγούμενες εργασίες», είπε ο Tierney.

Οι ερευνητές υπολόγισαν επίσης το διοξείδιο του άνθρακα₂ Τα επίπεδα πριν και κατά τη διάρκεια της περιόδου PETM προέρχονται από ισότοπα βορίου που μετρήθηκαν σε κελύφη απολιθωμάτων πλαγκτού. Βρήκαν CO₂ Ήταν περίπου 1.120 ppm πριν από την περίοδο PETM και αυξήθηκε στα 2020 ppm στο αποκορύφωμά του. Για σύγκριση, η CO₂ ήμουν 280 σελ./λεπτόείμαστε αυτή τη στιγμή περίπου 418 σελ./λεπτό. Η ομάδα μπόρεσε να χρησιμοποιήσει τις νέες θερμοκρασίες και το διοξείδιο του άνθρακα₂ Τιμές για τον υπολογισμό του πόσο θερμαίνεται ο πλανήτης ως απάντηση στον διπλασιασμό του διοξειδίου του άνθρακα₂ τιμές ή «ευαισθησία κλίματος ισορροπίας» για το PETM.

πολύ ευαίσθητο

Η καλύτερη εκτίμηση της IPCC για την ευαισθησία του κλίματος για την εποχή μας είναι 3°C, αλλά αυτό συνοδεύεται από μεγάλη αβεβαιότητα – θα μπορούσε να είναι οτιδήποτε μεταξύ 2° έως 5°C– Λόγω της ατελούς γνώσης μας για Ανατροφοδότηση στο σύστημα της Γης. Εάν η ευαισθησία αποδειχθεί ότι είναι στο υψηλότερο άκρο, θα ζεσταθούμε περισσότερο για μια δεδομένη ποσότητα εκπομπών. Η μελέτη του Tierney διαπίστωσε ότι η κλιματική ευαισθησία της περιόδου PETM ήταν 6,5 °C – υπερδιπλάσια από την καλύτερη εκτίμηση της IPCC.

Ο Tierney μου είπε ότι ο υψηλότερος αριθμός “δεν προκαλεί έκπληξη”, γιατί προηγούμενη αναζήτηση Περιγράψτε την αντίδραση της Γης στο διοξείδιο του άνθρακα₂ Είναι ισχυρότερο σε υψηλότερα επίπεδα CO2₂ Τα προηγούμενα επίπεδα της Γης. Η ευαισθησία μας στο κλίμα δεν θα ήταν τόσο υψηλή: “Δεν περιμένουμε ότι θα έχουμε ευαισθησία στο κλίμα 6,5°C αύριο”, εξήγησε ο Tierney.

Ωστόσο, το έγγραφό τους προτείνει ότι εάν συνεχίσουμε να αυξάνουμε το CO₂ επίπεδα, θα προκαλέσει μια απόκριση θερμοκρασίας σε αυτό το CO₂ πιο ψηλά. «Μπορεί να περιμένουμε κάποιο επίπεδο αύξησης της ευαισθησίας στο κλίμα στο εγγύς μέλλον, ειδικά εάν απελευθερώσουμε περισσότερα αέρια θερμοκηπίου», είπε ο Tierney.

Χαρτογράφηση κλίματος με χρήση της πρόσληψης δεδομένων

Η νέα, πιο ξεκάθαρη εικόνα προκύπτει από τον τρόπο με τον οποίο η ομάδα του Tierney αντιμετώπισε το διαχρονικό πρόβλημα των γεωλόγων: δεν έχουμε δεδομένα για κάθε μέρος στον πλανήτη. Τα γεωλογικά δεδομένα του PETM περιορίζονται σε τοποθεσίες όπου διατηρούνται και είναι προσβάσιμα ιζήματα εκείνης της εποχής – συνήθως είτε μέσω γεώτρησης είτε μέσω προεξοχής στο έδαφος. Τυχόν συμπεράσματα για Παγκόσμιος Το κλίμα πρέπει να κλιμακωθεί από αυτά τα διάσπαρτα σημεία δεδομένων.

«Είναι πραγματικά ένα δύσκολο πρόβλημα», είπε ο Tierney. «Αν θέλετε να καταλάβετε τι συμβαίνει χωρικά, είναι πραγματικά δύσκολο να το κάνετε αυτό μόνο με γεωλογικά δεδομένα». Έτσι ο Tierney και οι συνεργάτες του δανείστηκαν μια τεχνική από την πρόγνωση του καιρού. «Αυτό που κάνουν οι ειδικοί του καιρού είναι ότι εκτελούν ένα μοντέλο καιρού, και καθώς περνάει η μέρα, λαμβάνουν μετρήσεις ανέμου και θερμοκρασίας και μετά τις ενσωματώνουν στο μοντέλο τους…και μετά τρέχουν ξανά το μοντέλο για να βελτιώσουν την πρόγνωση. », είπε ο Tierney.

Αντί για θερμόμετρα, η ομάδα της χρησιμοποίησε μετρήσεις θερμοκρασίας από υπολείμματα μικροβίων και πλαγκτόν που διατηρήθηκαν σε ιζήματα ηλικίας 56 εκατομμυρίων ετών. Αντί για ένα μοντέλο καιρού, χρησιμοποίησαν ένα κλιματικό μοντέλο με γεωγραφία Ηώκαινου και χωρίς στρώματα πάγου για να προσομοιώσουν το κλίμα πριν και κατά τη μέγιστη θερμότητα PETM. Περιέστρεψαν το μοντέλο αρκετές φορές, με διάφορους βαθμούς διοξειδίου του άνθρακα₂ Επίπεδα και τροχιακή σύνθεση της Γης λόγω αβεβαιοτήτων σε αυτά. Στη συνέχεια χρησιμοποίησαν τα δεδομένα του μικροβίου και του πλαγκτόν για να επιλέξουν την προσομοίωση που ταιριάζει καλύτερα στα δεδομένα.

“Η ιδέα είναι πραγματικά να εκμεταλλευτούμε το γεγονός ότι οι προσομοιώσεις μοντέλων είναι χωρικά πλήρεις. Αλλά είναι μοντέλα, οπότε δεν ξέρουμε αν έχουν δίκιο. Τα δεδομένα ξέρουν τι συνέβη, αλλά δεν είναι χωρικά πλήρεις”, εξήγησε ο Tierney. “Έτσι, ανακατεύοντάς το, παίρνουμε το καλύτερο και των δύο κόσμων.”

Για να δουν πόσο καλά ταίριαξε το αναμεμειγμένο προϊόν τους με την πραγματικότητα, το έλεγξαν με ανεξάρτητα δεδομένα που προέρχονται από τη γύρη και τα φύλλα και από μέρη που δεν περιλαμβάνονται στη διαδικασία ανάμειξης. «Ταίριαξαν πραγματικά, πολύ καλά, κάτι που είναι μάλλον παρήγορο», είπε ο Tierney.

«Η καινοτομία αυτής της μελέτης είναι η χρήση ενός κλιματικού μοντέλου για την ακριβή επεξεργασία της κλιματικής συνθήκης που ταιριάζει καλύτερα στα δεδομένα πριν και κατά τη διάρκεια της περιόδου PETM, δίνοντας μοτίβα κλιματικής αλλαγής σε όλο τον κόσμο και μια καλύτερη εκτίμηση της μέσης παγκόσμιας αλλαγής θερμοκρασίας. ” είπε ο Δρ Τομ Ντάνκλεϊ-Τζόουνς από το Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ, το οποίο δεν ήταν μέρος της μελέτης.