Бързото покачване на температурата на Земята в древни времена е предизвикало климатичен отговор, изразяващ се в затопляне, продължило много хиляди години, твърди ново проучване.
Резултатите от изследването са публикувани в списание Nature Geoscience. Проучването представя доказателства за „обратна климатична връзка“, чрез която може да се обясни значителната продължителност на Палеоцен-еоценовия термален максимум (Paleocene-Eocene Thermal Maximum, PETM), който се смята за най-близкия аналог на съвременните климатични промени. Резултатите от разработката показва още, че промените в климата днес може да окажат дълготраен ефект върху глобалните температури, дори и ако човечеството е в състояние да ограничи емисиите от парникови газове.
„Открихме доказателства за обратна връзка с климата, която се получава вследствие бързото затопляне, а като резултат от него е възможно в атмосферата да се освободи още повече въглероден диоксид“, пише Шелби Лайнс, докторант по геология в Университета на Пенсилвания. „Такава обратна връзка е могла да удължи с десетки или стотици хиляди години климатичното събитие, което наричаме PETM. Допускаме, че това е нещо, което може да се случи и в бъдеще“.
Ускорената ерозия по време на PETM (преди около 56 милиона години) е освободила големи количества въглерод, който до този момент е бил включен в скалния състав (т.нар. изкопаем въглерод). Вследствие на това в атмосферата бързо са се натрупали големи обеми въглероден диоксид – газът, отговорен за парниковия ефект. Количеството на парниковия газ е достигнало нива, които са били в състояние да повлияят на температурите в много дългосрочен план.
Учените откриват доказателствата за масовото освобождаване на въглерод в ядрата на проби, взети от крайбрежни седиментни слоеве. Изследването на пробите е извършено с иновативна молекулярна техника, чрез която може да се проследи как процеси като ерозията преместват изкопаемия въглерод с течение на времето. „Методът на молекулярен анализ, който използваме, е наистина иновативен и нетрадиционен, но позволява да проследим изкопаемия въглерод. До този момент нямахме възможност да правим подобни анализи“, казва Катрин Фрийман, професор по геология в Университета на Пенсилвания.
Според палеоклиматичните реконструкции, по време на PETM глобалните температури на континенталната част от сушата се повишат с между 5 и 8 °C. Водите в тропическите ширини се нагряват до средна температура от 20 °C, което с 1,5 °C повече, спрямо съвременните показатели. В арктическите води затоплянето е още по-мащабно, като се предполага, че температурата на водата в Северния ледовит океан може да се е покачила с до 10 °C. В резултат на тези промени се формират по-мощни циклони, а наводненията и природните стихии стават по-често явление. Топлият и влажен климат става причина за по-интензивни валежи, които ускоряват ерозивните процеси – както на почвите, така и на скалите.
Ерозията руши планински масиви и в продължение на хиляди години се освобождава въглерод, който преди това е бил включен в скалните масиви. Изкопаемият въглерод се отмива и посредством реките се пренася до океанските води, където част от него отново е „погребан“ в крайбрежните утаечни слоеве. По този начин част от освободения въглерод се оказва в атмосферата под формата на парников газ.
„Това, което открихме в анализираните проби, е отпечатъка на транспортирането на въглерода, което показва, че на сушата са протичали масивни ерозивни процеси. Въглеродът, включен в скалните масиви на сушата, е бил освободен по време на PETM, транспортиран е и отново е включен в утаечните слоеве. Интересувахме се, какви обеми въглероден диоксид е възможно да са освободени в този процес“, пояснява Лайънс. Тя изследва проби от този период, взети в Мериленд на място, които някога са били под вода. В тях открива следи от по-стар въглерод, който някога следва да е бил включен в скалите на сушата. Когато установява това, Лайънс се съмнява, че пробите ѝ са били замърсени, но в последствие открива подобни доказателства и в седименти от други обекти, разположени в средноатлантическия пояс и Танзания.
Въглеродът от тези проби не споделя общите изотопни модели, характерни за живота през PETM. Освен това той е и „по-мазен“, което означава, че за дълги периоди от време е бил подложен на нагряване, което обаче се е случило на място, различно от това, където се е утаил. „Това ни показва, че в пробите имаме не само материал, създаден на това място по време на PETM. Въглеродът в пробите не се е образувал и депозирал по това време, а тъй като е по-стар, вероятно е бил транспортиран от другаде“.
За да определят източниците на въглерод, изследователите са разработили модел, който описва смесването му. Основавайки се на количествата по-стар въглерод в пробите, учените са успели да изчислят какви обеми въглероден диоксид са били освободени, докато въглеродът е пътувал между рушещите се от ерозията скали до утаяването му в океана.
Според изчисленията им, обратната климатична връзка може да е освободила достатъчни количества въглерод, от който се е формирал парниковия газ въглероден диоксид, с което да се обясни продължилият почти 200 000 години Палеоцен-еоценов термален максимум – нещо, което до момента геолозите не успяваха да разберат защо точно се е случило.
Според авторите на изследването, резултатите от него са поредното предупреждение за наблюдаваните в момента промени в климата. Ако затоплянето достигне определени граници, може да се задействат обратни връзки, които да предизвикат още по-бързо покачване на температурата. „Един урок, който можем да научим от това изследване, е, че въглеродът не може да се съхранява надеждно в скалите на сушата, когато климатът стане горещ и влажен. Днес с дейността си тласкаме системата извън равновесното ѝ състояние и може да се окажем неспособни да върнем баланса, дори и когато започнем да намаляваме емисиите от въглероден диоксид“, казва в заключение Фрийман.
-----------
За още новини харесайте страницата ни във Facebook>>>
0 коментара:
Публикуване на коментар