古代浮游生物提示氣候來臨

古代浮游生物提示氣候來臨根據一項新的研究,上新世是二千五百萬年前的地質時代,其CO2水平與今天類似,是未來氣候預測的良好模擬。

夏威夷的Mauna Loa天文台最近記錄了人類歷史上最高的二氧化碳濃度。 上一次CO2水平超過400百萬分之一是在上新世期間,當時海洋飆升50英尺高,小冰蓋幾乎沒有粘在兩極上。

亞利桑那大學地球科學副教授Jessica Tierney說:“上新世不是人類和我們的祖先所參與的世界。” “我們剛剛開始進化。”

古代浮游生物提示氣候來臨Eduard Riou的木版畫描繪了上新世的景觀。 當CO1800水平在2 ppm附近徘徊時,圖像在295後期被蝕刻。 (圖片來源:歡迎圖書館)

現在我們已達到每百萬CO415的2,Tierney認為研究人員可以利用上新世來了解不久的將來的氣候變化。 過去的研究嘗試了這一點,但氣候模型與地球歷史部分的化石數據之間存在著一種嘮叨的差異,這使得任何潛在的見解都變得混亂。

新的研究 “地球物理研究快報”與過去的研究相比,它使用了不同的,更可靠的化石數據類型,解決了化石數據和氣候模型模擬之間的差異。

時髦的變化

在工業革命之前,CO2水平徘徊在280 ppm左右。 從視角來看,CO2水平耗資超過200萬年,從400 ppm自然下降到工業化前水平。 在150年代,人類已經導致這些水平反彈。

過去對上新世海面溫度的代用測量結果使科學家們得出結論,地球變暖導致熱帶太平洋陷入厄爾尼諾現象的赤道天氣狀態。


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通常情況下,隨著信風從東向西橫掃太平洋溫暖的海水,東太平洋的溫水堆積起來,使海洋的西側冷卻到7到9華氏度。 但在厄爾尼諾現象期間,東西方之間的溫差降至2度以下,影響了世界各地的天氣模式,包括南亞利桑那州。 蒂爾尼說,厄爾尼諾現象通常每三到七年發生一次。

問題是,上新世的氣候模型,其中包括CO2水平的400 ppm,似乎無法模擬永久性厄爾尼諾現象而不對模型條件進行時髦,不切實際的改變。

“這篇論文的目的是重新審視永久厄爾尼諾現象的概念,看看它是否真的阻礙了對數據的重新分析,”她說。 “我們發現它並沒有成功。”

上新世溫度的脂肪溫度計

關於20多年前,科學家發現他們可以推斷出過去的溫度是基於對一種叫做有孔蟲的浮游生物的特定種類化石殼的化學分析。

“我們沒有可以進入上新世的溫度計,因此我們必須使用代理數據,”蒂爾尼說。

從那以後,科學家們已經了解到海洋化學可以扭曲有孔蟲的測量,因此蒂爾尼和她的團隊使用了另一種代理測量方法 - 由另一種名為coccolithophores的浮游生物產生的脂肪。 當環境溫暖時,coccolithophores產生的脂肪與冷的時候略有不同,古氣候學家可以讀取保存在海洋沉積物中的脂肪變化,以推斷出海面溫度。

“這是查看過去溫度的一種非常常用和可靠的方法,因此很多人在上新世進行了這些測量。 我們有來自世界各地的數據,“蒂爾尼說。 “現在我們使用這種我們知道沒有並發症的脂肪溫度計,我們相信我們可以獲得更清潔的結果。”

'全部退房'

研究人員發現太平洋東西兩側的溫度差異確實有所下降,但還不足以成為一個完全成熟的永久厄爾尼諾現象。

“我們沒有永久性的厄爾尼諾現象,所以這對發生的事情有點極端的解釋。 但是東西方差異有所減少 - 這仍然是正確的。“

東太平洋比西部地區溫暖,導致信風減弱,並改變了降水模式。 像秘魯和亞利桑那州這樣乾燥的地方可能會更濕潤。 由於CO2水平達到400 ppm,上新世的這些結果與未來氣候模型預測的結果一致。

這很有希望,因為現在代理數據與上新世氣候模型相匹配。 “這一切都結束了,”蒂爾尼說。

然而,上世紀是地球歷史上氣候緩慢降溫的時期。 今天,氣候變得越來越熱。 我們真的能期待類似的氣候嗎?

“今天海平面和冰蓋與上新世氣候不相符的原因是因為冰蓋融化需要時間,”蒂爾尼說。

“然而,響應CO2而發生的大氣層變化 - 就像信風和降雨模式的變化 - 肯定會在人類生命的範圍內發生。”

資料來源:Mikayla Mace for 亞利桑那大學

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