Lidé způsobili nejdramatičtější změnu klimatu za 3 miliony let

Hladina oxidu uhličitého v atmosféře je dnes pravděpodobně vyšší než kdykoli v posledních 3 milionech let. Podle nového výzkumu by toto zvýšení hladiny oxidu uhličitého, skleníkového plynu, mohlo přinést teploty, které nebyly vidět po celou dobu.

Vědci studie použili počítačové modelování ke zkoumání změn klimatu během kvartérního období, které začalo před asi 2,59 miliony let a pokračuje dodnes. Během tohoto období prošla Země řadou změn, ale žádná tak rychlá, jako jsou ty, které jsme dnes viděli, uvedla autorka studie Matteo Willeit, postdoktorský výzkumník v Potsdamském institutu pro výzkum dopadů na klima. [Fotografický důkaz změny klimatu: Časosběrné snímky ustupujících ledovců]

"Chcete-li získat teplejší klima než dnes, musíte se v zásadě vrátit do jiného geologického období," řekl Willeit. .

3 miliony let klimatu

Kvartérní období začalo obdobím zaľadnění, kdy se z Grónska ukryly ledové pokrývky, aby pokryly většinu Severní Ameriky a severní Evropy. Nejprve tyto ledovce postupovaly a ustupovaly po 41 000 let trvajícím změnách na oběžné dráze Země kolem Slunce, řekl Willeit.

Ale před 1,25 milionu až 0,7 milionu let se tyto glaciální a interglaciální cykly natáhly a objevovaly se každých 100 000 let, což je jev, který se nazýval přechodem pleistocenu uprostřed epochy, ve které k němu došlo. Otázka, řekla Willeit, je to, co způsobilo přechod, vzhledem k tomu, že se vzorce změn na oběžné dráze Země nezměnily.

Willeit a jeho tým použili pokročilou počítačovou simulaci kvartéru, aby se pokusili odpovědět na tuto otázku. Modely jsou pouze tak dobré, jak jsou zahrnuty parametry, a tento zahrnoval hodně: atmosférické podmínky, podmínky oceánu, vegetace, globální uhlík, prach a ledové pokrývky. Vědci zahrnuli to, co je o parametrech známo, a pak je vylepšili, aby zjistili, jaké podmínky by mohly vést k přechodu mezi pleistocenem.

Jak se věci změnily

Tým zjistil, že pro 41 000 leté ledové cykly, které se mají změnit na 100 000 let, se musely stát dvě věci: Oxid uhličitý v atmosféře musel poklesnout a ledovce museli odstrčit vrstvu sedimentu zvanou regolit. [Obrázky: Grónské nádherné ledovce]

Oxid uhličitý může klesnout z různých důvodů, uvedl Willeit, jako je pokles skleníkových plynů vytrysklých ze sopek nebo změny v rychlosti zvětrávání hornin, což by vedlo k tomu, že by se v sedimentech přenášených na dno usazeniny uvolňovalo více uhlíku. moře. Méně uhlíku v atmosféře znamenalo zachycení menšího tepla, takže by se klima ochladilo do bodu, kdy by se mohly snadněji tvořit velké ledové pláty.

Geologické procesy poskytly klíčovou druhou složku pro delší ledové cykly. Když jsou kontinenty po dlouhou dobu bez ledu, získají horní vrstvu nezeměněné skály zvané regolit. Měsíc Země je dnes dobrým místem k vidění příkladu: Silná vrstva prachu Měsíce je regolit.

Led, který se tvoří na vrcholu tohoto regolitu, má tendenci být méně stabilní než led, který se vytváří na pevném podloží, řekl Willeit (představte si rozdíl ve stabilitě mezi povrchem vyrobeným z kuličkových ložisek oproti plochému stolu). Podobně ledové pláty založené na regolitech proudí rychleji a zůstávají tenčí než led. Když změny na oběžné dráze Země mění množství tepla, které dopadá na zemský povrch, jsou ledové pláty zvláště náchylné k tání.

Ale ledovce také bulldoze regolith pryč, tlačit zaprášené věci k jejich ledovcové hrany. Toto ledové praní znovu odhalí skalní podloží; po několika ledovcových cyklech na začátku kvartéru by bylo skalní podloží exponováno, což by nově vytvořeným ledovým štítům poskytlo pevnější místo pro ukotvení, řekla Willeit. Tyto odolné ledové pláty plus chladnější klima vedly k delší ledovcové cykly, které se projevily asi před milionem let. Interglacial období ještě nastala kvůli orbitálním změnám, ale oni se zkrátili.

Podnebí tehdy a teď

Tato zjištění jsou důležitá pro pochopení podmínek, které určovaly, zda jsou místa jako Chicago nebo New York City obývatelná nebo pokrytá mílí ledu. Jsou však také užitečné pro formování dnešní změny klimatu, uvedla Willeit. [8 způsobů, jak globální oteplování již mění svět]

Záznamy atmosférického uhlíku, které existovaly přibližně před 800 000 lety, je třeba spíše rekonstruovat, než měřit přímo z jader ledu, takže odhady množství uhlíku v atmosféře se lišily. Willeit a jeho modelovací výzkum jeho týmu naznačují, že oxid uhličitý byl po celé kvartérní období pod 400 částic na milion. Dnes je celosvětový průměr 405 dílů na milion a roste.

Na konci pliocénu, asi před 2,5 miliony let, byly průměrné globální teploty dočasně o 2,7 stupně Fahrenheita (1,5 stupně Celsia) vyšší než průměr před rozšířeným používáním fosilních paliv, ukázal Willeitův model. Tyto starověké teploty v současné době drží rekord za nejvyšší v celém kvartérním období.

Ale to se brzy může změnit. Zeměkoule je již o 2,1 ° F (1,2 ° C) teplejší než průměr před industrializací. Pařížská dohoda z roku 2016 by omezila oteplování na 2,7 ° F (1,4 ° C), což odpovídá klimatu před 2,5 miliony let. Pokud svět nedokáže tento limit zvládnout a zamíří k 3,6 ° F (2 ° C), k předchozímu mezinárodnímu cíli, bude to nejžhavější globální průměr v tomto geologickém období.

„Naše studie to dává do perspektivy,“ řekla Willeit. "Jasně to ukazuje, že i když se podíváte na minulé klima během velmi dlouhých časových období, co děláme nyní, co se týče změny klimatu, je něco velkého a velmi rychlého, ve srovnání s tím, co se stalo v minulosti."

Výsledky budou zveřejněny dnes (3. dubna) v časopise Science Advances.

• Realita klimatických změn: 10 mýtů bylo zatčeno
• Obrázky Melt: Earth's Vanishing Ice
• Na fotografiích: Mizející led Baffinova ostrova

Původně publikováno dne .