Pasaulio atšilimas - nerimą keliančios pamokos iš praeities

Nerimo debesys (Birželis 2019).

Anonim

Prieš penkiasdešimt šešis milijonus metų, Žemė patyrė išskirtinį visuotinio atšilimo epizodą. Per labai trumpą geologinės mastą per 10-20 000 metų vidutinė temperatūra padidėjo nuo penkių iki aštuonių laipsnių, tik po kelių šimtų tūkstančių metų grįžta į pradinį lygį. Remiantis pietų pusiasalio Pirėnų nuolydžio nuosėdų analize, Ženevos universiteto mokslininkai (UNIGE) išmatavo šio atšilimo poveikį upių potvyniams ir aplinkiniams kraštovaizdžiams. Potvynių amplitudė padidėjo aštuonių kartų, o kartais net 14 kartų ir vegetatyvinių kraštovaizdžių gali būti pakeista sausos, gilios lygumos. Jų nerimą keliančios išvados, kurios bus paskelbtos mokslinėse ataskaitose, rodo, kad tokio visuotinio atšilimo pasekmės galėjo būti daug didesnės nei prognozuojama esamais klimato modeliais.

"Metodas, kuriuo mes rėmėsi, kad analizuotume šį globalinį atšilimą, yra tiesiogiai įkvėptas ląstelių signalizacijos sistemos biologijoje, kurioje tyrinėtojai analizuoja ląstelių reakciją į išorinius stimuliatorius ir tolesnį signalų perdavimą", - sako Sébastien Castelltort, Žemės mokslų katedros profesorius UNIGE Mokslų fakultetas ir tyrimo vadovas. "Mus domina tai, kaip sistema, šiuo atveju hidrologinis ciklas per upių elgesį, reaguoja į išorinį signalą, čia yra pasaulinis atšilimas". Šis projektas buvo nukreiptas į ekstremalią klimato situaciją, kuri buvo gerai žinoma mokslininkams: nuo penkių iki aštuonių laipsnių atšilimo, įvykusio prieš 56 milijonus metų, tarp Paleoceno ir Eoceno epochų, taip pat žinomas kaip akronimas PETM ("Palaeocene-Eocene Thermal Maximum"). Šis projektas yra pavadintas Žemės paviršiaus signalizacijos sistema (ESSS), kurį remia Šveicarijos nacionalinis mokslo fondas (SNSF).

Palmės drėgnose platumose

Jau 1970-aisiais mokslininkai pastebėjo stiprų anomalijų santykį tarp stabilių anglies izotopų (δ13C) dėl santykinio šviesos izotopo (12 ° C) proporcingo padidėjimo, palyginti su sunkiu izotopu (13C), atspindinčiu anglies dioksido ciklas tiek vandenynuose, tiek žemynuose yra susijęs su visuotiniu atšilimu ir jo įspūdingomis pasekmėmis. Palmės užaugo poline briaunose, o kai kurie jūrų planktonai, tokie kaip dinoflagelitas Apectodinium, paprastai apriboti tropiniais vandenimis, staiga pasklido visame pasaulyje. Geologai šią stebėjimo tipą naudoja kaip tikrą "paleotermometrą", kuris šiuo atveju rodo, kad paviršiaus vandens temperatūra pasiekė beveik 36 laipsnių vietas, o daugeliui organizmų mirtina temperatūra. Keletas reiškinių minimas kaip galimas šio visuotinio atšilimo priežastis: nuo intensyvios vulkaninės veiklos keliose pasaulio vietovių šiuo laikotarpiu iki metano hidratų, šių metano "ledo kubelių", kurie tik tam tikru slėgio ir temperatūros sąlygomis išlieka stabilūs, destabilizavimo ir kurios degazavimo būdu būtų išleidusios savo šiltnamio efektą sukeliančias dujas.

Tačiau nors šis įvykis yra žinomas ir jo priežastys buvo išsamiai išnagrinėtos, kaip apie pasekmes? "Šis klausimas yra svarbus, nes yra akivaizdi analogija su dabartiniu pasauliniu atšilimu. Iš šio įvykio turi būti išmokti pamokos, dar daugiau, kai šiuo metu esama temperatūra yra gerokai greitesnė", - pabrėžia Sébastien Castelltort..

Gargžduose, kurie atskleidžia upių istoriją

Ispanijos Pirėnai siūlo nuosėdas, leidžiančias stebėti senovės upių kanalus ir nustatyti jų dydį. Chen Chen, mokslų fakulteto UNIGE Žemės mokslo katedros doktorantas, teigia, kad lauke buvo išmatuoti tūkstančiai senovinių upių akmenukų. Žingsnis po žingsnio, dėl tiesioginio ryšulio tarp akmenukų dydžio ir upių nuolydžiu, mokslininkai galėjo apskaičiuoti jų srauto greitį ir ištuštinimą. Todėl jie atskleidė visą šių upių istoriją ir įspūdingus pokyčius, kurie paveikė juos.

Prieš penkiasdešimt šešis milijonus metų buvo formuojami Pirėniai ir jų pakraščiuose buvo perėję mažieji izoliuoti kanalai užtvanka, kuriuose jie deponavo itin derlingą aljumą, skatindami augaliją, kurios šaknys sustiprintų dirvožemį. Išėję iš Pirėnų priekrantės, šios mažos upės vedė į vakarus į Atlanto vandenyną, kuris buvo tik apie 30 kilometrų.

"Dėl visuotinio atšilimo kraštovaizdis visiškai pasikeitė. Kanalo formuojantys potvyniai, kurie paprastai vyksta kas dvejus ar trejus metus ir kurių srautas mes galėjome matuoti, išaugo 14 kartų daugiau nei anksčiau, kai klimatas buvo vėsesnis" aiškina Sébastien Castelltort. PETM metu upės nuolatos keitėsi, jos daugiau nebeprisitaikė prie padidėjusio iškrovimo, įterpdamos savo lovą, bet tuo pačiu išplėtė, kartais dramatiškai, nuo 15 iki 160 metrų pločio kraštutiniu atveju. Vietoje to, kad užtvanka į užtvankaus, aljuvas buvo perkeltas tiesiai į vandenyną, o augalija atrodė išnykusi. Teritorija pavertė sausomis didelėmis žvyrkelių lygumomis, kurias perėjo epochos ir upės.

Didesnė rizika nei tikėtasi

Mokslininkai vis dar nežino, kaip pasikeitė kritulių modeliai, tačiau jie žino, kad šis atšilimas sukėlė intensyvesnius potvynius ir didesnį sezoniškumą, o šilčiau vasarą. Dėl didesnio garavimo padidėjo netikėtas potvynių dydis. Vienas laipsnių temperatūros pakilimas reiškia 7 procentų padidėjusį atmosferos pajėgumą išlaikyti drėgmę, o šis santykis paprastai naudojamas norint įvertinti kritulių kiekį. "Tačiau mūsų tyrimas rodo, kad egzistuoja ribos, nelinijinės evoliucijos, kurios viršija šį santykį. Kalbant apie potvynių dydį 14, mes susiduriame su nesėkmėmis, kurios, ko galima paaiškinti vietiniais veiksniais, taip pat pasauliniai veiksniai, kurie dar nėra įtraukti į dabartinius klimato modelius. Mūsų tyrimas įrodo, kad su pasauliniu atšilimu susijusios rizikos gali būti daug didesnės, nei mes paprastai manome ", - teigia Sébastien Castelltort.

menu
menu