Dlaczego Ocean Południowy się ochładza, gdy klimat się ociepla?
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Nowa krzywa globalnych temperatur wskazuje, że w fanerozoiku średnie temperatury na Ziemi zmieniały się bardziej niż przypuszczano. Naukowcy z University of Arizona i Smithsonian Institution przeprowadzili badania, w ramach których zrekonstruowali temperatury w ciągu ostatnich 485 milionów lat. To okres, w którym życie na naszej planecie zróżnicowało się, podbiło lądy i przetrwało liczne okresy wymierania.
Fanerozoik rozpoczyna się eksplozją kambryjską sprzed około 540 milionów lat i trwa do dzisiaj. Naukowcy w swoich badaniach ograniczyli się do 485 milionów lat, ze względu na niedostateczną ilość starszych danych geologicznych. Trudno jest znaleźć tak stare skały, w których zachował się zapis o panujących temperaturach. Nie mamy ich zbyt wielu nawet dla 485 milionów lat temu. To ogranicza nasze cofanie się w czasie, mówi profesor Jessica Tierney z Arizony.
Uczeni wykorzystali asymilację danych, w trakcie której połączyli zapis geologiczny z modelami klimatycznymi. Badania pozwoliły im lepiej zrozumieć, czego możemy spodziewać się w przyszłości. Jeśli badasz ostatnich kilka milionów lat, to nie znajdziesz niczego, co może być analogią dla zjawisk, jakich spodziewamy się w roku 2100 czy 2500. Trzeba cofnąć się znacznie dalej, gdy Ziemia była naprawdę gorąca. Tylko tak możemy zrozumieć zmiany, jakie mogą zajść w przyszłości, wyjaśnia Scott Wing, kurator zbiorów paleobotaniki w Smithsonian National Museum of Natural History.
Nowa krzywa temperatury pokazuje, że w tym czasie średnie temperatury na Ziemi zmieniały się w zakresie od 11,1 do 36,1 stopnia Celsjusza, a okresy wzrostu temperatur były najczęściej skorelowane ze zwiększoną emisją dwutlenku węgla do atmosfery. To jasno pokazuje, że dwutlenek węgla jest głównym czynnikiem kontrolującym temperatury na Ziemi. Gdy jest go mało, temperatury są niskie, gdy jest go dużo, na Ziemi jest gorąco, dodaje Tierney.
Badania pokazały też, że obecnie średnia temperatura jest niższa niż średnia dla większości fanerozoiku. Jednocześnie jednak antropogeniczne emisje CO2 powodują znacznie szybszy wzrost temperatury niż w jakimkolwiek momencie z ostatnich 485 milionów lat. To stwarza duże zagrożenie dla wielu gatunków roślin i zwierząt. Niektóre okresy szybkich zmian klimatycznych wiązały się z masowym wymieraniem.
Badacze zauważają, że ocieplenie klimatu może być też niebezpieczne dla ludzi. Nasz gatunek doświadczył w swojej historii zmian średnich temperatur o około 5 stopni Celsjusza. To niewiele, jak na 25-stopniową zmianę w ciągu ostatnich 485 milionów lat. Wyewoluowaliśmy w chłodnym okresie, który nie jest typowy dla większości geologicznej historii. Zmieniamy klimat w sposób, który wykracza poza to, czego doświadczyliśmy. Planeta była i może być cieplejsza, ale ludzie i zwierzęta nie zaadaptują się do tak szybkich zmian, dodaje Tierney.
Projekt zbadania temperatur w fanerozoiku rozpoczął się w 2018 roku, gdy pracownicy Smithsonian National Museum postanowili zaprezentować zwiedzającym krzywą temperatur z całego eonu. Badacze wykorzystali pięć różnych chemicznych wskaźników temperatury zachowanych w skamieniałym materiale organicznym. Na ich podstawie oszacowali temperaturę w 150 000 krótkich okresach czasu. Jednocześnie współpracujący z nimi naukowcy z University of Bristol – na podstawie rozkładu kontynentów i składu atmosfery – stworzyli ponad 850 symulacji temperatur w badanym czasie. Następnie autorzy badań połączyli oba zestawy danych, tworząc najbardziej precyzyjną krzywą temperatur dla ostatnich 485 milionów lat.
Dodatkową korzyścią z badań jest stwierdzenie, że czułość klimatu – czyli przewidywana zmiana średniej temperatury na Ziemi przy dwukrotnej zmianie stężenia CO2 – jest stała. Dwutlenek węgla i temperatury są nie tylko blisko powiązane, ale są powiązane w ten sam sposób przez 485 milionów lat. Nie zauważyliśmy, by czułość klimatu zmieniała się w zależności od tego, czy jest zimno czy gorąco, dodaje Tierney.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Współczesne samoloty pasażerskie emitują mniej węgla niż starsze modele, jednak latają na większych wysokościach, przez co ich smugi kondensacyjne utrzymują się dłużej, a to może w większym stopniu wpływać na ocieplenie klimatu. Nowe badania, przeprowadzone przez naukowców z Wielkiej Brytanii, Niemiec i USA, wykazały również, że prywatne odrzutowce mają nawet większy negatywny wpływ na klimat, niż dotychczas sądzono.
Podczas podróży lotniczych do atmosfery emitowane są duże ilości węgla. I właśnie z tą emisją kojarzony jest negatywny wpływ lotów pasażerskich na klimat. Niewykluczone jednak, że to nie ona, a smugi kondensacyjne są głównym elementem, za pomocą którego samoloty przyczyniają się do ocieplania klimatu. Smugi kondensacyjne przyczyniają się do ponad połowy dodatniego wymuszenia radiacyjnego z lotnictwa, jednak rozmiary ich wpływu na klimat są wysoce niepewne. W dużym stopniu zależą bowiem od mikrofizycznych właściwości smugi oraz lokalnej meteorologii, ponadto silnie zmieniają się w czasie trwania smugi, piszą autorzy badań.
Naukowcy przeanalizowali zdjęcia satelitarne ponad 64 000 smug kondensacyjnych z samolotów przelatujących nad Oceanem Atlantyckim. Stwierdzili, że nowoczesne maszyny, które latają na wysokości około 12 kilometrów, tworzą bardziej trwałe smugi. Maszyny takie, by zaoszczędzić na paliwie, latają wyżej, gdzie powietrze jest bardziej rozrzedzone i stawia mniejszy opór. Starsze samoloty latają na wysokości około 11 kilometrów. Maszyny latające wyżej spalają mniej paliwa, powodują więc mniejszą emisję, jednak pozostawiane przez nich smugi kondensacyjne dłużej się utrzymują, więc dłużej generują efekt cieplarniany.
Nowsze samoloty latają coraz wyżej i wyżej, by zmniejszyć zużycie paliwa i emisję węgla. Niezamierzoną konsekwencją takich działań jest tworzenie większej liczby dłużej utrzymujących się w powietrzu smug kondensacyjnych, które zatrzymują w atmosferze dodatkowe ciepło, wyjaśnia główny autor badań, doktor Edward Gryspeerdt z Imperial College London. Badacze potwierdzili również, że istnieje prosty sposób na skrócenie czasu utrzymywania się smug kondensacyjnych. Jest nim zmniejszenie ilości sadzy emitowanej przez silniki, czyli dokładniejsze spalanie paliwa.
Nieproporcjonalnie dużym problemem są prywatne odrzutowce. Są co prawda mniejsze niż samoloty pasażerskie i zużywają mniej paliwa, jednak latają jeszcze wyżej. I mimo swoich rozmiarów generują długo utrzymujące się smugi kondensacyjne, które rozmiarami dorównują smugom z samolotów pasażerskich. Są też, oczywiście, mniej efektywne niż samoloty pasażerskie, emitując do atmosfery więcej węgla na osobę, niż duże maszyny należące do linii lotniczych. Negatywny wpływ na klimat milionerów posiadających prywatne odrzutowce jest więc jeszcze bardziej nieproporcjonalnie duży, niż się dotychczas wydawało.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Imperium tybetańskie istniało w latach 618–877 i w szczytowym okresie swojej potęgi konkurowało o wpływy w Azji Środkowej z Chinami dynastii Tang i kalifatem Abbasydów. Upadło w ciągu zaledwie kilku dekad. Naukowcy szukający przyczyn jego rozpadu zwracali dotychczas uwagę przede wszystkim na czynniki społeczno-polityczne, jak konflikty pomiędzy bon, rdzenną religią Tybetu, a buddyzmem. Autorzy najnowszej pracy uważają, że zmiany klimatyczne przyspieszyły upadek państwa.
Około 618 roku niewielka społeczność zamieszkująca środkowy bieg rzeki Yarlung Tsangpo zakończyła proces jednoczenia większości Tybetu. Powstało państwo, które z powodzeniem konkurowało i walczyło z Chinami dynastii Tang, sięgnęło północnych Indii, Pamiru i Hindukuszu, rzucając wyzwanie Abbasydom. Imperium kontrolowało międzynarodowe szlaki handlowe, a u szczytu potęgi, w 763 roku, jego wojska zdobyły Chang'an, stolicę Chin.
Imperium obejmuje wówczas 4,6 miliona kilometrów kwadratowych i mieszka w nim 10 milionów ludzi. Jednak już na początku IX wieku państwo przeżywa poważne kłopoty. Rozpada się w ciągu kilku dziesięcioleci. Z chińskich źródeł dowiadujemy się, że przyczyną była rywalizacja pomiędzy generałami dowodzącymi pogranicznymi armiami. Wiemy też, że doszło do napięć pomiędzy wyznawcami buddyzmu, a tradycyjnej religii bon. Były one na tyle poważne, że w 843 buddyzm został zakazany. Przyjmuje się, że rozpad imperium nastąpił w 877 roku, do roku 889 na terenie Tybetu istniało wiele mniej lub bardziej niezależnych organizmów politycznych.
Naukowcy z Chin i Kanady wykorzystali osady z jezior z zachodniej części Wyżyny Tybetańskiej i stwierdzili, że pomiędzy VII a IX wiekiem doszło do tak znacznych zmian klimatycznych, iż odegrały one kluczową rolę w upadku imperium tybetańskiego. Okres potęgi imperium, lata ok. 600 do 800, zbiega się bowiem z niezwykle ciepłym i wilgotnym okresem. Natomiast czas, gdy imperium upadało (800-877) był okresem poważnych susz. W osadach z jezior widać, że w tym czasie okrzemki typowe dla planktonu występującego w całej kolumnie wody zostały zastąpione przez okrzemki strefy dennej (bentalu). Świadczy to o wysychaniu jezior.
Poważne susze w połączeniu ze zmniejszeniem zdolności targanego konfliktami społeczeństwa do dostosowania się do nowej rzeczywistości, mogły prowadzić do szybkiego spadku plonów, co z kolei napędzało konflikty i przyspieszyło upadek imperium. Chociaż upadek tego silnego imperium tłumaczy się często przyczynami religijnymi i politycznymi, nasze analizy pokazują, że pogarszające się warunki klimatyczne mogły upadek ten przyspieszyć, stwierdzają autorzy badań.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Gwałtowne ochłodzenie prawdopodobnie sprowadziło zagładę na pierwszych ludzi, którzy zasiedlili Europę, informują naukowcy z University College London (UCL). W magazynie Science ukazał się artykuł, w którym naukowcy opisują nieznany dotychczas epizod ochłodzenia klimatu, do jakiego doszło 1,1 miliona lat temu. Ich zdaniem, doprowadziło to do wymarcia całej europejskiej populacji człowieka.
Najstarsze w Europie szczątki rodzaju znaleziono na Półwyspie Iberyjskim. Sugerują one, że nasi krewniacy byli w Europie już 1,4 miliona lat temu. Przybyli z południowo-zachodniej Azji. Dotychczas sądzono, że gdy już człowiek w Europie się pojawił, to w niej pozostał. Nasze odkrycie ekstremalnego ochłodzenia sprzed 1,1 miliona lat rzuca wyzwanie teorii o ciągłym zamieszkaniu Europy przez człowieka, mówi jeden z głównych autorów badań, profesor Chronis Tzedakis.
Zajmujący się badaniem paleoklimatu specjaliści z UCL, Uniwersytetu w Cambridge oraz Najwyższej Rady Badań Naukowych (CSIC) w Barcelonie, przeanalizowali skład chemiczny mikroorganizmów morskich oraz pyłki z rdzeni pobranych u wybrzeży Portugalii. Odkryli nieznaną gwałtowną zmianę klimatu, w czasie której temperatura powierzchni oceanu u wybrzeży dzisiejszej Lizbony spadła poniżej 6 stopni Celsjusza – była więc ponaddwukrotnie niższa niż obecnie w najzimniejszych miesiącach zimowych – a na lądzie zasięg zwiększyły obszary półpustynne.
Ku naszemu zdumieniu odkryliśmy, że ochłodzenie sprzed 1,1 miliona lat było porównywalne z najbardziej ekstremalnymi warunkami pogodowymi ostatniej epoki lodowej, stwierdził główny autor badań, doktor Vasiliki Margali. Tak głębokie ochłodzenie musiało wywrzeć olbrzymi wpływ na ówczesne niewielkie społeczności łowiecko-zbierackie, gdyż wczesnym ludziom brakowało takich mechanizmów adaptacyjnych jak wystarczająca tkanka tłuszczowa, umiejętność rozpalania ognia, wyrobu odpowiedniej jakości okryć czy znajdowania odpowiednich schronień, dodaje profesor Nick Ashton z British Museum.
Naukowcy nie chcieli poprzestać wyłącznie na przypuszczeniach. Profesor Axel Timmermann i jego zespół z Uniwersytetu Narodowego w Pusan wykorzystali superkomputer do stworzenia symulacji ówczesnych warunków i ich wpływu na ludzi. Wykorzystali przy tym dane paleontologiczne i archeologiczne, tworząc model habitatu ludzkiego. Nasze wyniki pokazały, że 1,1 miliona lat temu warunki klimatyczne w basenie Morza Śródziemnego nie pozwalały na istnienie tam ludzi.
Uzyskane wyniki sugerują, że ludzie zamieszkujący południe Europy wyginęli we wczesnym plejstocenie. To może też tłumaczyć, dlaczego nie dysponujemy żadnymi śladami człowieka z Europy z okresu kolejnych 200 000 lat. Według tego scenariusza Europa została ponownie skolonizowana około 900 000 lat temu, tym razem przez bardziej odporne społeczności, którym zmiany ewolucyjne i kulturowe pozwoliły na przeżycie, dodaje profesor Chris Stringer z Muzeum Historii Naturalnej w Londynie.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Podczas Zimnej Wojny US Army założyła na Grenlandii tajną bazę Camp Century. Wykonany tam odwiert o głębokości 1390 metrów sięgnął pod pokrywę lodową, pozwalając na pobranie 3,6-metrowego rdzenia gleby i skał. Rdzeń trafił do zamrażarki i zapomniano o nim. Został przypadkowo odkryty w 2017 roku. Okazało się, że w pobranej próbce znajdują się liście i mchy pochodzące z czasów, gdy ten region Grenlandii był wolny od lodu. Kiedy jednak to było? Najnowsze badania dały zaskakującą odpowiedź na to pytanie.
Jeszcze do niedawna sądzono, że Grenlandia w znacznej mierze pokryta jest lodem od wielu milionów lat. Przed dwoma laty, używając rdzenia z Camp Century, naukowcy wykazali, że prawdopodobnie nie było tam lodu mniej niż milion lat temu. Inni naukowcy, pracujący na środkowej Grenlandii, wykazali, że lód ustąpił tam co najmniej raz w ciągu ostatniego 1,1 miliona lat. Jednak dotychczas nie było wiadomo, kiedy miało to miejsce.
Naukowcy z University of Vermont, zbadali rdzeń z Camp Century wykorzystując zaawansowane techniki luminescencji oraz analizy rzadkich izotopów. Ich badania wykazały, że badane osady zostały naniesione przez płynącą wodę do wolnego od lodu środowiska w okresie interglacjalnym znanym jako Marine Isotope Stage 11. Miał on miejsce pomiędzy 424 a 374 tysiące lat temu. Badania te dowodzą, że w tym czasie znaczne obszary Grenlandii były wolne od lodu, a w wyniku ich roztapiania się poziom oceanów podniósł się o co najmniej 1,5 metra.
To pierwszy niezaprzeczalny dowód, że większa część pokrywy lodowej Grenlandii zniknęła, gdy zrobiło się cieplej, mówi współautor badań Paul Bierman. Przeszłość Grenlandii, zachowana w 3,6-metrowym rdzeniu sugeruje, że Ziemię czeka gorąca, wilgotna i w dużej mierze wolna od lodu przyszłość, chyba że znacząco zmniejszymy stężenie dwutlenku węgla w atmosferze, dodaje uczony.
Wyniki badań pokazują, że Grenlandia jest bardziej wrażliwa na zmiany klimatu niż dotychczas sądzono. Jako że znajduje się na niej wystarczająco dużo lodu, by po jego roztopieniu poziom oceanów wzrósł o 7 metrów, zagrożone są wszystkie kraje mające dostęp do mórz i oceanów.
Zawsze uważaliśmy, że pokrywa lodowa Grenlandii uformowała się około 2,5 miliona lat temu i była stabilna. Może na obrzeżach dochodziło do topnienia lub też opady śniegu powodowały, że stawała się niego grubsza, ale nigdy nie dochodziło na niej do dramatycznych zmian. Nasze badania pokazują, że zmiany takie zachodziły, dodaje Tammy Rittenour z Utach State University. To właśnie w jej laboratorium, które specjalizuje się w datowaniu luminescencyjnym, sprawdzano, kiedy ostatni raz ziarna minerałów z rdzenia były wystawione na działanie promieniowania słonecznego. Uzyskane tam wyniki skonfrontowano z badaniami izotopów w laboratorium Biermana na University of Vermont. Analizy stosunków izotopów berylu i innych pierwiastków dały odpowiedź na pytanie, jak długo skały były wystawione na działanie promieniowania kosmicznego, a jak długo były przed nim chronione przez warstwę lodu. Dzięki temu naukowcy stwierdzili, że osady pobrane w Camp Century zostały wystawione na działanie promieniowania słonecznego na mniej niż 14 000 lat przed tym, zanim znalazły się pod lodem. To pozwoliło znacząco zawęzić okres, w którym ta część Grenlandii była wolna od lodu.
Założony w latach 60. XX wieku Camp Century był tajną bazą wojskową ukrytą w tunelach wydrążonych w lodzie. Na powierzchni oficjalnie znajdowała się zaś arktyczna stacja naukowa. Baza wojskowa powstała w ramach Project Iceworm, którego celem było umieszczenie setek rakiet z głowicami atomowymi pod lodem w pobliżu granic Związku Radzieckiego. Na powierzchni prowadzono zaś badania naukowe, niejednokrotnie jedyne w swoim rodzaju. W ich ramach wykonano wspomniany głęboki odwiert. Wojskowi naukowcy zainteresowani byli samym lodem, chcieli m.in. zrozumieć ziemskie epoki lodowe. Dlatego nie przywiązywali uwagi do osadów wydobytych spod lodu. W latach 70. osady te przeniesiono z wojskowego laboratorium na University at Buffalo, gdzie pomogły w lepszym datowaniu epok lodowych. Później nikt się nimi nie interesował. W 1993 roku przekazano je na Uniwersytet w Kopenhadze. Tam o nich zapomniano.
Camp Century znajduje się 222 kilometry w głąb Grenlandii, ok. 1300 kilometrów od Bieguna Północnego. Teraz wiemy, że zaledwie 400 000 lat temu ten region był wolny od lodu. A to oznacza, że Grenlandia jest bardziej wrażliwa na ocieplenie klimatu. niż przypuszczali naukowcy. Bierman przypomina, że wówczas na morskich wybrzeżach nie było miast. Teraz znajdują się tam duże aglomeracje jak Nowy Jork, Miami, Amsterdam, Mumbaj czy Szanghaj. Kilkumetrowy wzrost poziomu morza to dla nich olbrzymie zagrożenie.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.