Die Verlangsamung der Meereszirkulation in der Antike weist auf künftige Klimarisiken hin

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Konzeptionelles Bild der globalen Ozeanzirkulation heute. TOPF

Francisco Martin Leon 23.06.2024 12:00 6 Min

Das zeigt eine Studie der UC Riverside Extreme Hitzeereignisse in der Vergangenheit der Erde führten zu einem Rückgang des Austauschs von Oberflächen- und Tiefseewasser. Dieses System wird oft als „globales Förderband„verteilt die Wärme global um und macht so weite Teile des Planeten bewohnbar.

Veränderte globale Ozeanzirkulation in der Vergangenheit und ihre Auswirkungen auf die Zukunft

Eine Studie, veröffentlicht in Verfahren der Nationalen Akademie der WissenschaftenPNAS, gebraucht versteinerte Muscheln aus alten Tiefseesedimenten um zu demonstrieren, wie das Förderband vor etwa 50 Millionen Jahren funktionierte. Das Klima dieser Zeit ähnelt den Bedingungen, die für das Ende dieses Jahrhunderts erwartet werden wenn keine signifikanten Reduzierungen der CO2-Emissionen erzielt werden.

Die Ozeane regulieren das Klima der Erde Warmes Wasser vom Äquator zu den Polen transportieren und so die Temperaturen ausgleichen. Ohne diese Zirkulation wäre es in den Tropen viel heißer und an den Polen viel kälter, was zu abrupten Klimaveränderungen führen würde. Die Ozeane entfernen auch Kohlendioxid anthropogene Atmosphäre. Die Ozeane sind es mit Abstand die größte Kohlenstoffreserve auf der Erdoberfläche derzeit, sagte er Sandra Kirtland TurnerVizepräsident der Abteilung für Planeten- und Geowissenschaften an der UCR und Erstautor der Studie.

Heutzutage, Die Ozeane enthalten fast 40 Billionen Tonnen Kohlenstoff, mehr als das 40-fache der Menge an Kohlenstoff in der Atmosphäre. Die Ozeane absorbieren auch etwa ein Viertel der anthropogenen CO-Emissionen.2sagte Kirtland Turner.

Wenn sich die Ozeanzirkulation verlangsamt, kann auch die Kohlenstoffaufnahme im Ozean abnehmen und die Menge an CO erhöhen2 das bleibt in der Atmosphäre.

Hyperthermische Ereignisse

Das Forschungsteam untersuchte die Ära von frühes Eozänvor 49 bis 53 Millionen Jahren, als die Erde war viel wärmer. Während der Hyperthermie erreicht CO seinen Höhepunkt2 und Temperatur erwärmte sich die Tiefsee um bis zu 12°C, bei einer zusätzlichen Erwärmung von 3°C. Obwohl die genaue Ursache des hyperthermische Ereignisseund sie fanden lange vor der Existenz des Menschen statt, Diese hyperthermischen Ereignisse sind die besten Analogien, die wir für den zukünftigen Klimawandel habensagte Kirtland Turner.

Die Forscher rekonstruierte Zirkulationsmuster in der Tiefsee Während dieser Hyperthermie analysieren sie kleine fossile Schalen von Foraminiferen, Mikroorganismen, die in den Ozeanen vorkommen. Als Die Kreaturen bauen ihre Panzerenthalten Elemente aus den Ozeanen, und wir können die Unterschiede in der Chemie dieser Muscheln messen Informationen über antike Meerestemperaturen und Zirkulationsmuster umfassend rekonstruierensagte Kirtland Turner.

Die Schichten aus Kalziumkarbonat und seinen Sauerstoffisotopen geben Aufschluss über die Wassertemperatur und den Eisgehalt zu diesem Zeitpunkt.

Kohlenstoffisotope in den Schalen zeigen das Alter des Wassers an und geben an, wie lange es von der Oberfläche isoliert war. Diese Methode hilft bei der Rekonstruktion von Bewegungsmustern des Tiefseewassers.

Foraminiferenschalen spiegeln die Photosyntheseaktivität in der Nähe wider, was auf das kürzliche Vorhandensein von Oberflächenwasser hinweist. Die Photosynthese findet nur an der Meeresoberfläche statt, daher hat Wasser, das sich kürzlich an der Oberfläche befand, ein reichhaltiges Signal. Kohlenstoff-13 Das wird von den Muscheln reflektiert, wenn das Wasser in die Tiefen des Ozeans versinkt, sagte Kirtland Turner. Im Gegensatz dazu hat sich Wasser, das lange Zeit von der Oberfläche isoliert war, relativ stärker angesammelt Kohlenstoff-12 wenn die Überreste photosynthetischer Organismen sinken und sich zersetzen. Daher hat älteres Wasser im Vergleich zu „jüngerem“ Wasser relativ mehr Kohlenstoff-12.

Studienergebnisse

Das Team verwendete Klimamodelle, um die Reaktion des alten Ozeans auf die Erwärmung zu simulieren und validierte die Ergebnisse mit Analysen von Foraminiferenschalen. Während des Eozäns, CO2 atmosphärisch betrug ungefähr 1.000 Teile pro Million (ppm)was dazu beigetragen hat hohe Temperaturen.

Heute enthält die Atmosphäre etwa 425 ppm. menschliche Emissionen Ströme von fast 37 Milliarden Tonnen CO2 Jahr könnte zu ähnlichen Bedingungen wie im frühen Eozän führen bis zum Ende dieses Jahrhunderts.

Kirtland Turner betont die Notwendigkeit, Emissionen zu reduzieren. Es sei keine Alles-oder-Nichts-Situation, sagte er. Wenn es um den CO2-Ausstoß geht, ist jede noch so kleine Veränderung von Bedeutung. Auch kleine CO-Reduktionen2 Sie gehen mit weniger Auswirkungen, weniger Todesfällen und weniger Veränderungen in der Natur einher.

Referenz

Sandra Kirtland Turner et al. Empfindlichkeit der Ozeanzirkulation gegenüber der Erwärmung während des Treibhauses im frühen Eozän. PNAS 2024. https://doi.org/10.1073/pnas.2311980121

Dieser Eintrag wurde am 23. Juni 2024 von Francisco Martín León in den News veröffentlicht

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