古代浮游生物提示气候来临

古代浮游生物提示气候来临根据一项新的研究,上新世是二千五百万年前的地质时代,其CO2水平与今天类似,是未来气候预测的良好模拟。

夏威夷的Mauna Loa天文台最近记录了人类历史上最高的二氧化碳浓度。 上一次CO2水平超过400百万分之一是在上新世期间,当时海洋飙升50英尺高,小冰盖几乎没有粘在两极上。

亚利桑那大学地球科学副教授Jessica Tierney说:“上新世不是人类和我们的祖先所参与的世界。” “我们刚刚开始进化。”

古代浮游生物提示气候来临Eduard Riou的木版画描绘了上新世的景观。 当CO1800水平在2 ppm附近徘徊时,图像在295后期被蚀刻。 (图片来源:欢迎图书馆)

现在我们已达到每百万CO415的2,Tierney认为研究人员可以利用上新世来了解不久的将来的气候变化。 过去的研究尝试了这一点,但气候模型与地球历史部分的化石数据之间存在着一种唠叨的差异,这使得任何潜在的见解都变得混乱。

新的研究 地球物理研究快报与过去的研究相比,它使用了不同的,更可靠的化石数据类型,解决了化石数据和气候模型模拟之间的差异。

时髦的变化

在工业革命之前,CO2水平徘徊在280 ppm左右。 从视角来看,CO2水平耗资超过200万年,从400 ppm自然下降到工业化前水平。 在150年代,人类已经导致这些水平反弹。

过去对上新世海面温度的代用测量结果使科学家们得出结论,地球变暖导致热带太平洋陷入厄尔尼诺现象的赤道天气状态。


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通常情况下,随着信风从东向西横扫太平洋温暖的海水,东太平洋的温水堆积起来,使海洋的西侧冷却到7到9华氏度。 但在厄尔尼诺现象期间,东西方之间的温差降至2度以下,影响了世界各地的天气模式,包括南亚利桑那州。 蒂尔尼说,厄尔尼诺现象通常每三到七年发生一次。

问题是,上新世的气候模型,其中包括CO2水平的400 ppm,似乎无法模拟永久性厄尔尼诺现象而不对模型条件进行时髦,不切实际的改变。

“这篇论文的目的是重新审视永久厄尔尼诺现象的概念,看看它是否真的阻碍了对数据的重新分析,”她说。 “我们发现它并没有成功。”

上新世温度的脂肪温度计

关于20多年前,科学家发现他们可以推断出过去的温度是基于对一种叫做有孔虫的浮游生物的特定种类化石壳的化学分析。

“我们没有可以进入上新世的温度计,因此我们必须使用代理数据,”蒂尔尼说。

从那以后,科学家们已经了解到海洋化学可以扭曲有孔虫的测量,因此蒂尔尼和她的团队使用了另一种代理测量方法 - 由另一种名为coccolithophores的浮游生物产生的脂肪。 当环境温暖时,coccolithophores产生的脂肪与冷的时候略有不同,古气候学家可以读取保存在海洋沉积物中的脂肪变化,以推断出海面温度。

“这是查看过去温度的一种非常常用和可靠的方法,因此很多人在上新世进行了这些测量。 我们有来自世界各地的数据,“蒂尔尼说。 “现在我们使用这种我们知道没有并发症的脂肪温度计,我们相信我们可以获得更清洁的结果。”

'全部退房'

研究人员发现太平洋东西两侧的温度差异确实有所下降,但还不足以成为一个完全成熟的永久厄尔尼诺现象。

“我们没有永久性的厄尔尼诺现象,所以这对发生的事情有点极端的解释。 但是东西方差异有所减少 - 这仍然是正确的。“

东太平洋比西部地区温暖,导致信风减弱,并改变了降水模式。 像秘鲁和亚利桑那州这样干燥的地方可能会更湿润。 由于CO2水平达到400 ppm,上新世的这些结果与未来气候模型预测的结果一致。

这很有希望,因为现在代理数据与上新世气候模型相匹配。 “这一切都结束了,”蒂尔尼说。

然而,上世纪是地球历史上气候缓慢降温的时期。 今天,气候变得越来越热。 我们真的能期待类似的气候吗?

“今天海平面和冰盖与上新世气候不相符的原因是因为冰盖融化需要时间,”蒂尔尼说。

“然而,响应CO2而发生的大气层变化 - 就像信风和降雨模式的变化 - 肯定会在人类生命的范围内发生。”

资料来源:Mikayla Mace for 亚利桑那大学

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