Articles

Ancient Climate Events :Paleocen Eocen Thermal Maximum

Ancient Climate Events: Paleocen Eocen Thermal Maximum

Paleocen-Eocen Thermal Maximum (PETM) på 56 millioner år før nåtid er uten tvil den beste gamle analogen av moderne klimaendringer. PETM involvert mer enn 5oc oppvarming i 15-20 tusen år (faktisk litt langsommere enn oppvarmingshastigheter de siste 50 årene), drevet av inngangen på mer enn 2000 gigatonn (en gigaton er en milliard tonn!) av karbon i atmosfæren. PETM var assosiert med den største dyphavsmasseutryddelseshendelsen de siste 93 millioner årene og bemerkelsesverdig diversifisering av livet i overflatehavet og på land. På grunn av sin potensielle betydning, geologer har vrimlet til å studere hendelsen, og det har vært tema av stor interesse, og mer enn en liten kontrovers, for de siste 25 årene. Av denne grunn legger vi også stor vekt på arrangementet her.

Bevis for global oppvarming: Se tekstbeskrivelse nedenfor

Bevis for global oppvarming Ved Paleocen eocen thermal maximum fra en kjerne som ligger utenfor Kysten av Antarktis.

Klikk for en tekstbeskrivelse Av Bevis for Global Oppvarming bilde.
den bentiske foraminiferautryddelsen er illustrert av den røde pilen. Synkende oksygenisotopverdier indikerer oppvarming av overflatehavet (planktoniske foraminiferale isotopverdier) og dype hav (bunniske foraminiferale isotopverdier). Reduserende karbonisotopverdier indikerer inngangen av klimagass fra enten organisk (dvs . biologiske) eller vulkanske reservoarer. I løpet av 170k år c nivåer spiked, falt, men ikke til forrige nivå, o spiked og droppet tilbake.
Kreditering: © Kennett & Stott (1991). Brukes med tillatelse.beviset for oppvarming kommer fra en rekke kilder, hvorav den mest overbevisende er oksygenisotoper av planktoniske og bentiske foramer i dyphavskjerner. Disse dataene tyder på betydelig oppvarming av 6-8o C av havoverflatevann på en rekke breddegrader, så vel som på dypt vann. Vi trenger ikke å gå inn i detaljene her, men dette konverterer til 4-5 oC av gjennomsnittlig Jordtemperatur som er ganske betydelig. Til sammenligning er global oppvarming siden den industrielle revolusjonen ca 1.2 oC. I DAG er oppvarming et resultat av menneskelige aktiviteter, men BARE veldig primitive primater var rundt PÅ PETM-tiden, og de kjørte ikke biler (!), så hva forårsaket oppvarmingen da?

Tilsvarer oksygenisotopskiftet er en stor og negativ 4 til 5 per mil endring i karbonisotoper som brukes til å definere den geologiske omfanget av hendelsen. Isotoputflukten er identifisert i sedimenter avsatt i havet og de som er lagt ned i terrestriske miljøer som innsjøer og elver. Det kalles en gylden spike fordi den kan korreleres rundt om i verden, og det markerer en presis tidshorisont. Videre tillater ekskursjonen i jordbaserte sedimenter oss å korrelere endringene som skjedde på land under PETM med de som fant sted i havet. NEDENFOR er HVA PETM ser ut I Big Horn Basin I Wyoming.

PETM i Big Horn-Bassenget, Wyoming. Røde og hvite horisontale lag på fjellformasjonene

Fotografi AV PETM I Big Horn Basin, Wyoming. Disse bergarter ble deponert av elver og på flomfelt. De inneholder en fantastisk fossilregistrering, inkludert tidlige primater og blader.
Kreditt: © Peter Wilf. Brukes med tillatelse.

innholdet AV CO2 i atmosfæren økte 3-4 ganger UNDER PETM. UANSETT om DET kommer fra biler, fabrikker eller fra ikke-menneskelige kilder, ER CO2 en drivhusgass, og det får atmosfæren til å varme. Som en konsekvens var overflatetemperaturene på toppen av arrangementet ekstremt varme, spesielt i høye breddegrader. Utenfor Kysten Av Antarktis, et sted i dag som er nær frysing, var havene omtrent 20oC (68 av) på toppen AV PETM! Tenk deg å hoppe inn i havet fra Antarktis i dag! Tropiske havtemperaturer var veldig varme. Et nylig papir indikerer at temperaturer utenfor kysten av Vest-Afrika var 36 O C som er 97 av! Nå har jeg svømt I Miami i August, og det føles som et badekar på 88 av, men 97 av er nesten ubeboelig! PETM var også forbundet med store endringer i egenskapene til dyphavet. I motsetning til i dag, når dypt hav farvann er preget av temperaturer nær frysing, PETM dypt vann var 10-15o C. Dette kan ikke virke som varm alle vurderer, men det er ingen tvil om at er forårsaket en fundamental endring i måten sirkulasjon i havet jobbet. Havnivået var ganske mye høyere under PETM, og kontinentene var i forskjellige posisjoner som vist på kartet nedenfor.

ma [av kontinenter og Atlanterhavet under PETM. nåværende kystlinjer var under vann

Kart som viser fordelingen av kontinenter rundt Atlanterhavet under PETM. Kartet viser at havnivået var høyere.
Kreditt: © Chris Scotese. Brukes med tillatelse.Sannsynligvis var årsaken til disse varme dypvannene At de kom fra forskjellige overflatehavssteder enn de gjør i dag (se Modul 6 for flere detaljer om kildene til moderne dypvann), kombinert med oppvarmingen som fant sted i overflatehavet. Ettersom varmere vann holder mindre oksygen enn kaldt vann, VAR PETM dypt vann på mange steder sannsynligvis muligens nær en tilstand som kalles hypoksi (vi vil lære mer om Dette i Modul 6). Ordet hypoksi høres ikke for plagsomt, men forestill deg et øyeblikk at du er en fisk, og du trengte oksygen for åndedrett. Hypoksi ville vært virkelig forferdelig for et slikt skapning! Til slutt førte inngangen til SÅ MYE CO2 i havet til at havvannet ble surere og førte til en tilstand som kalles havsyring (beklager å fortsette å hoppe fremover, men vi vil lære mye mer om Dette i Modul 7!). Forsuring av dyphavet UNDER PETM er godt akseptert og observeres ved fullstendig oppløsning Av Alle CaCO3-skall som regnet ned på havbunnen. For skapninger som krever et skall for beskyttelse mot rovdyr og for å beskytte de myke cellulære delene fra det harde havet, ville forsuring ha vært katastrofalt. Til sammenligning opplevde det grunne havet en mye mindre reduksjon i surheten, og shelly-skapninger fortsatte å trives der.