Według nowego badania pliocen, epoka geologiczna sprzed dwóch do pięciu milionów lat, z poziomem CO2 podobnym do dzisiejszego, jest dobrym analogiem do przyszłych prognoz klimatycznych.

Obserwatorium Mauna Loa na Hawajach ostatnio odnotowało najwyższe stężenie dwutlenku węgla w historii ludzkości. Ostatni raz poziom CO2 przekroczył 400 części na milion podczas pliocenu, kiedy oceany wzrosły o 50 stopy wyżej, a małe czapy lodowe ledwo przylgnęły do ​​biegunów.

„Pliocen nie był światem, w którego skład wchodzili ludzie i nasi przodkowie” - mówi główna autorka Jessica Tierney, profesor geologii na University of Arizona. „Właśnie zaczęliśmy ewoluować pod koniec”.

Grawerowanie drewna przez Eduarda Riou przedstawia widok pliocenu na krajobraz. Obraz został wytrawiony pod koniec 1800, kiedy poziomy CO2 oscylowały wokół 295 ppm. (Źródło: Welcome Library)

Teraz, gdy osiągnęliśmy 415 części na milion CO2, Tierney uważa, że ​​badacze mogą wykorzystać pliocen do zrozumienia zmian klimatu w najbliższej przyszłości. Próbowały tego wcześniejsze badania, ale dokuczliwa rozbieżność między modelami klimatu a danymi kopalnymi z tej części historii Ziemi zamazała wszelkie potencjalne spostrzeżenia.

Nowe badanie w Listy badań geofizycznych, w którym zastosowano inny, bardziej niezawodny typ danych kopalnych niż poprzednie badania, rozwiązuje rozbieżność między danymi kopalnymi a symulacjami modeli klimatycznych.

Funky zmiany

Przed rewolucją przemysłową poziomy CO2 oscylowały wokół 280 ppm. Z perspektywy czasu minęło ponad dwa miliony lat, zanim poziomy CO2 spadły naturalnie z 400 ppm do poziomów sprzed okresu przemysłowego. W ciągu nieco ponad 150 ludzkość spowodowała odbicie tych poziomów.

Wcześniejsze pomiary temperatury plioceńskiej powierzchni morza doprowadziły naukowców do wniosku, że cieplejsza Ziemia spowodowała utknięcie tropikalnego Oceanu Spokojnego w równikowej pogodzie zwanej El Niño.

Zwykle, gdy wiatry handlowe roznoszą się po ciepłych wodach powierzchniowych Oceanu Spokojnego ze wschodu na zachód, ciepła woda gromadzi się na wschodnim Pacyfiku, chłodząc zachodnią stronę oceanu o około 7 do 9 stopni Fahrenheita. Ale podczas El Niño różnica temperatur między wschodem i zachodem spada do nieco poniżej 2, wpływając na wzorce pogodowe na całym świecie, w tym w Południowej Arizonie. Tierney mówi, że El Niños zwykle występuje co około trzy do siedmiu lat.

Problem polega na tym, że modele klimatyczne pliocenu, które zawierały poziomy CO2 400 ppm, nie mogły symulować stałego El Niño bez dokonywania ostrych, nierealistycznych zmian warunków modelu.

„Ten artykuł ma na celu ponowne przyjrzenie się koncepcji stałego El Niño i sprawdzenie, czy naprawdę przeciwstawi się ponownemu przeanalizowaniu danych” - mówi. „Uważamy, że to nie wytrzymuje”.

Termometry tłuszczowe do temperatury pliocenu

Około 20 lat temu naukowcy odkryli, że mogli wywnioskować wcześniejsze temperatury na podstawie analizy chemicznej określonego rodzaju skamieniałej skorupy rodzaju planktonu zwanego foraminifera.

„Nie mamy termometrów, które mogłyby przejść do pliocenu, więc zamiast tego musimy użyć danych proxy” - mówi Tierney.

Od tego czasu naukowcy nauczyli się, że chemia oceanu może wypaczać pomiary foraminifera, więc Tierney i jej zespół zastosowali zamiast tego inny pomiar zastępczy - tłuszcz wytwarzany przez inny plankton zwany kokkolitoforami. Kiedy środowisko jest ciepłe, kokkolitofory wytwarzają nieco inny rodzaj tłuszczu niż wtedy, gdy jest zimno, a paleoklimatolodzy mogą odczytać zmiany tłuszczu zachowane w osadach oceanicznych, aby wywnioskować temperatury na powierzchni morza.

„Jest to naprawdę powszechnie stosowany i niezawodny sposób patrzenia na poprzednie temperatury, dlatego wiele osób dokonało tych pomiarów w pliocenie. Mamy dane z całego świata - mówi Tierney. „Teraz używamy tego termometru tłuszczu, o którym wiemy, że nie ma żadnych komplikacji i jesteśmy pewni, że możemy uzyskać czystszy wynik”.

„Wszystko się sprawdza”

Naukowcy odkryli, że różnica temperatur między wschodnią i zachodnią stroną Pacyfiku zmniejszyła się, ale nie na tyle, aby kwalifikować się jako pełnoprawny stały El Niño.

„Nie mieliśmy stałego El Niño, więc była to nieco skrajna interpretacja tego, co się wydarzyło. Ale zmniejszyła się różnica między wschodem a zachodem - to nadal prawda. ”

Wschodni Pacyfik stał się cieplejszy niż zachodni, co spowodowało osłabienie wiatrów handlowych i zmianę wzorców opadów. Suche miejsca, takie jak Peru i Arizona, mogły być bardziej wilgotne. Te wyniki z pliocenu są zgodne z przewidywaniami przyszłych modeli klimatycznych, ponieważ poziomy CO2 osiągają 400 ppm.

Jest to obiecujące, ponieważ teraz dane proxy odpowiadają modelom klimatu plioceńskiego. „Wszystko się sprawdza” - mówi Tierney.

Pliocen był jednak w pewnym momencie w historii Ziemi, kiedy klimat powoli się ochładzał. Dziś klimat bardzo szybko się rozgrzewa. Czy naprawdę możemy spodziewać się podobnego klimatu?

„Powodem, dla którego poziomy morza i pokrywy lodowe nie do końca pasują do klimatu pliocenu, jest to, że topnienie pokrywy lodowej wymaga czasu”, mówi Tierney.

„Jednak zmiany atmosfery, które zachodzą w odpowiedzi na CO2 - podobnie jak zmiany wiatrów handlowych i wzorców opadów - mogą zdecydowanie wystąpić w ciągu życia ludzkiego”.

Źródło: Mikayla Mace dla University of Arizona

{przedmiot Y=jUvJ5ANH86I}

Powiązane książki

Zmiany klimatu: co każdy musi wiedzieć

Joseph Romm
Podstawowy element tego, co będzie decydującym zagadnieniem naszych czasów, Zmiany klimatu: co każdy musi wiedzieć® to przejrzysty przegląd nauki, konfliktów i implikacji naszej ocieplającej się planety. Joseph Romm, główny doradca naukowy National Geographic Lata życia niebezpiecznie serial i jeden z „100 ludzi, którzy zmieniają Amerykę” Rolling Stone'a ” Zmiana klimatu oferuje przyjazne dla użytkownika, rygorystyczne naukowo odpowiedzi na najtrudniejsze (i powszechnie upolitycznione) pytania dotyczące tego, co klimatolog Lonnie Thompson uznał za „jasne i aktualne zagrożenie dla cywilizacji”. Dostępne na Amazon

Zmiany klimatu: Nauka o globalnym ociepleniu i nasza przyszłość energetyczna Drugie wydanie

autor: Jason Smerdon
To drugie wydanie Zmiana klimatu jest dostępnym i kompleksowym przewodnikiem po nauce stojącej za globalnym ociepleniem. Znakomicie zilustrowany tekst jest skierowany do studentów na różnych poziomach. Edmond A. Mathez i Jason E. Smerdon przedstawiają obszerne, pouczające wprowadzenie do nauki, które leży u podstaw naszego zrozumienia systemu klimatycznego i wpływu działalności człowieka na ocieplenie naszej planety. Mathez i Smerdon opisują role atmosfery i oceanu baw się w naszym klimacie, przedstaw koncepcję bilansu promieniowania i wyjaśnij zmiany klimatu, które miały miejsce w przeszłości. Opisują również działania człowieka mające wpływ na klimat, takie jak emisje i wylesianie gazów cieplarnianych i aerozoli, a także skutki zjawisk naturalnych.  Dostępne na Amazon

Nauka o zmianach klimatu: kurs praktyczny

autor: Blair Lee, Alina Bachmann
Nauka o zmianach klimatu: kurs praktyczny wykorzystuje tekst i osiemnaście praktycznych zajęć wyjaśnianie i nauczanie nauki o globalnym ociepleniu i zmianach klimatu, o tym, jak ludzie są odpowiedzialni oraz o tym, co można zrobić, aby spowolnić lub zatrzymać tempo globalnego ocieplenia i zmian klimatu. Ta książka jest kompletnym, kompleksowym przewodnikiem po niezbędnym temacie środowiskowym. Tematy omówione w tej książce obejmują: w jaki sposób cząsteczki przenoszą energię ze słońca do ogrzania atmosfery, gazy cieplarniane, efekt cieplarniany, globalne ocieplenie, rewolucję przemysłową, reakcję spalania, pętle sprzężenia zwrotnego, związek między pogodą a klimatem, zmianę klimatu, pochłaniacze dwutlenku węgla, wymieranie, ślad węglowy, recykling i energia alternatywna. Dostępne na Amazon

Od wydawcy:
Zakupy na Amazon iść na pokrycie kosztów przynoszą InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, i ClimateImpactNews.com bez kosztów i bez reklamodawców śledzących twoje nawyki przeglądania. Nawet jeśli klikniesz link, ale nie kupisz tych wybranych produktów, wszystko, co kupisz podczas tej samej wizyty w Amazon, płaci nam niewielką prowizję. Nie ponosisz żadnych dodatkowych kosztów, więc proszę przyczynić się do wysiłku. Możesz też skorzystaj z tego linku do korzystania z Amazon w dowolnym momencie, aby pomóc wesprzeć nasze wysiłki.