Mariana Adaları'ndaki okyanus tabanındaki Şampanya menfezinden yükselen damlacıklar. Sahadan çıkan sıvılar çözünmüş karbondioksit içerir. NOAA Okyanus Gezgini

İnsan kaynaklı iklim değişikliğiyle ilgili endişe arttıkça, birçok bilim insanı Dünya tarihi boyunca bugün meydana gelen değişikliklere ışık tutabilecek olaylara bakıyor. Gezegenin iklim sisteminin geçmişte nasıl değiştiğini incelemek, gelecekte nasıl davranabileceği konusundaki anlayışımızı geliştirir.

Şimdi bu çalışmalardan ani ısınma olaylarının açık olduğu açıktır. Dünyanın iklim sistemine yerleşik. Dünya yüzeyindeki karbon depolarındaki bozulmalar atmosfere sera gazları salındığında meydana geldi. İçin en büyük zorluklardan biri iklim bilimciler benden hoşlanıyor Bu bültenlerin insanlar olmadan önce nereden geldiğini ve onları neyin tetiklediğini tespit etmektir. Önemli olarak, böyle bir olayın tekrar yaşanıp yaşanmayacağını bilmek istiyoruz.

Yakın zamanda yayınlanan bir çalışmada meslektaşlarım Katie Harazin, Nadine Krupinski ve son buzul çağının sonunda, yaklaşık 20,000 yıl önce, karbondioksitin olduğunu keşfettim. jeolojik rezervuarlardan okyanusa salıverildi okyanuslar ısınmaya başladığında denizin üzerinde yer alır.

Bu bulgu potansiyel bir oyun değiştiricidir. Modern okyanustaki doğal olarak meydana gelen karbon rezervleri, Dünya okyanusları ve iklimi üzerinde potansiyel olarak ciddi etkileri olan, yine rahatsız edilebilir.

Dünya, son 800,000 yıllarında buz çağları (düşük noktalar) ve sıcak sıcak arası dönemler arasında geçiş yapmıştır. Ancak mevcut iklimsel ısınma, geçmiş ısınma olaylarından çok daha hızlı gerçekleşiyor. NASA

Geçmiş prolog

Jeolojik karbon salınımının yol açtığı hızlı bir ısınmanın en iyi bilinen örneklerinden biri Paleosen-Eosen Termal Maksimumveya, milyon yıl önce 55 civarında gerçekleşen büyük bir küresel ısınma olayı olan PETM. PETM sırasında Dünya, 9 yıllarında 16 ila 5 derece Fahrenheit (9 ila 10,000 derece Santigrat derece) arasında ılıtılmıştır.

İklim bilimcileri artık PETM’yi bir Bugün gerçekleşen çevresel değişikliklerin analogu. PETM daha uzun bir süre boyunca ve insan katılımı olmadan gerçekleşti, ancak jeolojik rezervuarlardan gelen karbonun hızla salınması durumunda iklim sisteminde doğal istikrarsızlık olduğunu gösteriyor.

Bilim adamları ayrıca atmosferik karbondioksit seviyelerinin sonunda hızla arttığını biliyor Geç Pleistosen buz çağlarının her biri, iklimin ısınmasına yardımcı olur. En son ısınma bölümünde, 17,000 yıl önce, Dünya, 9 tarafından 13 derece Fahrenhayt'a (5 - 7 derece santigrat derece) kadar ısındı.

Paleosen-Eosen Termal Azami gezegeni öylesine ısındı ki tropikal yağmur ormanları Kuzey Kutbu'na kadar kuzeye uzandı.

{vembed Y = ldLBoErAhz4}

Bununla birlikte, yüzlerce bilimsel çalışma, her buz çağında sona eren hızlı karbondioksit artışına neden olanı tespit edememiştir. Araştırmacılar, büyük bir karbon kapasitör olarak hareket ettiği için okyanusun dahil olması gerektiği konusunda hemfikirler. atmosferde bulunan karbon miktarının düzenlenmesi. Ancak, ani iklim değişiklikleri sırasında okyanustaki karbon miktarını neyin etkilediğini anlamak için ipuçları arıyorlar.

Okyanus tabanı gölleri

Geçtiğimiz yirmi yıl boyunca, okyanus bilim insanları, okyanusun dibinde, kayaların ve çökeltilerin içinde aktiflerin kenarlarında biriken sıvı ve katı karbondioksit rezervlerinin bulunduğunu keşfettiler. hidrotermal menfezler. Bu bölgelerde, Dünya'nın içinden geçen volkanik magma, aşırı ısınmış suyla karşılaşır ve Dünya'nın kabuğundaki yarıklardan süzülerek yüzeye doğru hareket eden karbondioksit bakımından zengin sıvıların sularını oluşturur.

Bu sıvının bir tüyü soğuk deniz suyuyla karşılaştığında, karbon dioksit hidrat adı verilen bir forma katılabiliyor. Hidrat, karbondioksiti kayaların ve çökeltilerin içine hapseden ve okyanusa girmesini engelleyen bir başlık oluşturur. Ancak kabaca 48 derece Fahrenheit (9 derece Santigrat derece) üzerindeki sıcaklıklarda, hidrat eriterek, içindeki sıvı veya gaz halindeki karbondioksiti doğrudan ilgili suyun içine bırakır.

Bilim adamları şimdiye kadar Tayvan ve Batı Pasifik'teki batı Pasifik bölgesinde bulunan sıvı ve hidrat karbondioksit rezervlerini belgelemişlerdir. Ege Denizi. Okyanus sıcaklıklarının daha sıcak ve basıncın düşük olduğu daha sığ sularda, araştırmacılar saf karbondioksit gözlemlemişlerdir. doğrudan çökeltilerden gaz olarak yayılan ve okyanusun yüzeyine yükseliyor.

Neredeyse saf karbondioksit kabarcıkları, batı tropik Pasifik'te aktif bir hidrotermal sistemi örten çökeltilerden yükseliyor. Fotoğraflar Roy Price, Jan Amend'in izniyle, CC BY-ND

Bir iklim joker

Bu keşifler, bilim adamlarının deniz karbon sistemi anlayışını değiştiriyor. İklim bilimciler, gelecekteki ısınmanın olası etkilerini araştıran mevcut modellere derin deniz karbon rezervuarlarını dahil etmediler, çünkü bu karbon kaynaklarının büyüklüğü ve dağılımı hakkında çok az şey bilinmektedir.

Aslında, şu anda bu rezervuarlardan okyanusa ne kadar karbondioksit salındığını belgeleyen hiçbir veri yoktur. Bu, jeolojik geçmişi kritik öneme sahiptir: Bu tür rezervuarların, rahatsız edildiklerinde çok miktarda karbon salma kapasitesine sahip olduğunu doğrular.

Karasal ortamlarda da benzer karbon rezervuarları belirlenmiştir. 1979’te Endonezya’nın Dieng volkanı boğulmuş 142 kişi neredeyse saf karbondioksit saldığı zaman. 1986'te Kamerun'daki Nyos Gölü'nün dibinde bir karbon dioksit deposu patlak1,700 yerel köylüleri ve yüzlerce hayvanı öldürdü.

1986 Lake Nyos erüpsiyonunda karbondioksit tarafından boğulmuş inek. USGS / Jack Lockwood

Karbondioksit ayrıca Mammoth Mountain, California'da, magmanın Dünya'nın kabuğundan yükseldiği ve sığ derinliklerde durduğu noktalarda havalandırıyor. Topraktaki yüksek konsantrasyonlarda karbondioksit 100 dönümden fazla ağaç öldürdü. Bilim adamları tanımlamak ve karakterize etmek için çalışıyor karadaki diğer siteler bu tür sürümlerin ortaya çıkabileceği yer.

Okyanus rezervuarlarında depolanan karbondioksiti ölçmek çok daha zordur. Deniz tabanının geniş bölgelerinde aktif volkanizma ve hidrotermal havalandırma alanları bulunur, ancak bilim adamları çevreleyen kayalarda ve çökeltilerde ne kadar karbon dioksit biriktiği hakkında neredeyse hiçbir şey bilmiyorlar. Bana göre, karbondioksitin birikmesi muhtemel olan deniz ortamlarını incelemek ve daha sonra dengesizleşmeye ne kadar duyarlı olduklarını değerlendirmek için acil bir ihtiyaç var.

Okyanusları ısıtmak, riski arttırmak

Bu ertelenmesi gereken bir çaba değildir. Dünyanın okyanusları hızla ısınıyor ve iklim modelleri, derin akıntıların meydana geldiği kutupların yakınında en hızlı şekilde ısınacaklarını öngörüyor. ısınma sularını yüzeyden aşağıya doğru taşımak.

Bu ılık sular okyanusun içine batarken, aşırı ısıyı karbondioksit rezervuarlarının oluşabileceği yerlere taşır. Bu daha sıcak sular sonunda sıvı karbon dioksitin sıkışmasına neden olan hidrat contaları dengesizleştirir.

Termohalin sirkülasyonu olarak adlandırılan çok büyük, yavaş bir akım, dünyanın okyanus bölgelerine serinletip battığı kutup bölgelerine ılık su taşır. Maphoto / Riccardo Pravettoni, GRID-Arendal üzerinden, CC BY-ND

Bu rezervuarlardan biri, Batı Pasifik’in batısında yer almaktadır. Okinawa Teknesi Doğu Çin Denizinde. Bu bölgedeki dip sularının sıcaklığı, 37 - 39 derece Fahrenheit (3 - 4 derece Celsius) arasındadır; bu, hidrat başlığının erime noktasının yaklaşık 4-5 derece Celsius aralığında olduğu anlamına gelir.

Önemli olarak, ılık hidrotermal sıvılar, karbondioksit deposunun altından yüzeye doğru yükseliyor. Okyanuslar ısınmaya devam ettikçe, soğuk okyanus suları ve daha sıcak hidrotermal sıvılar arasındaki sıcaklık farkı azalır. Bu, hidratın incelmesine ve potansiyel olarak artık sıvı karbon dioksitin kaçmasını engellemeyeceği bir noktaya gelmesine neden olacaktır.

Bugüne kadar bu okyanus karbondioksit rezervuarlarının artan okyanus sıcaklıklarına karşı savunmasız olup olmadığını değerlendirecek bir araştırma yapılmamıştır. Ancak Dünya'nın tarih öncesi öncesi kayıtları, jeolojik rezervuarların dengesizleştirilebileceğini açıkça gösteriyor - ve olduklarında atmosferik karbondioksit ve küresel ısınmada hızlı artışlara yol açıyor. Kanımca, bu, göz ardı edilemeyecek önemli bir bilinmeyen riski temsil ediyor.

Yazar hakkında

Lowell D. Stott, Profesör, Güney Kaliforniya Üniversitesi - Dornsife Edebiyat Fakültesi, Sanat ve Bilim

Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.

İlgili Kitaplar

İklim Değişikliği: Herkesin Bilmesi Gerekenler

Yazan Joseph Romm
Günümüzün belirleyici konusu ne olacak temel astar, İklim Değişikliği: Herkesin Bilmesi Gerekenler® ısınma gezegenimizin bilimine, çatışmalarına ve sonuçlarına açık bir bakış niteliğindedir. National Geographic'in Bilim Baş Danışmanı Joseph Romm'dan Tehlikeli Yaşamak serisi ve Rolling Stone'un "Amerika'yı değiştiren 100 insanlarından" biri İklim değişikliği Klimatolog Lonnie Thompson'un "medeniyet için açık ve mevcut bir tehlike" olarak nitelendirdiği şeyleri çevreleyen en zor (ve genel olarak politiklaşmış) sorulara kullanıcı dostu, bilimsel olarak kesin cevaplar sunar. Amazon'da Mevcut

İklim Değişikliği: Küresel Isınma Bilimi ve Enerji Geleceğimiz ikinci baskı Baskı

Jason Smerdon tarafından
Bu ikinci baskısı İklim değişikliği küresel ısınmanın arkasındaki bilime erişilebilir ve kapsamlı bir rehberdir. Zarif şekilde resmedilen metin, öğrencilere doğru çeşitli seviyelerde düzenlenmiştir. Edmond A. Mathez ve Jason E. Smerdon, iklim sistemi anlayışımızı ve insan faaliyetlerinin gezegenimizin ısınması üzerindeki etkilerini temel alan bilime geniş, bilgilendirici bir giriş sağlar. Mathez ve Smerdon, atmosfer ve okyanusun rollerini açıklar. İklimimizde oyun oynar, radyasyon dengesi kavramını tanıtır ve geçmişte meydana gelen iklim değişikliklerini açıklar. Ayrıca, sera gazı ve aerosol emisyonları ve ormansızlaşma gibi iklimi etkileyen insan faaliyetlerinin yanı sıra doğal olayların etkilerini de detaylandırıyorlar.  Amazon'da Mevcut

İklim Değişikliği Bilimi: Uygulamalı Bir Kurs

Blair Lee, Alina Bachmann tarafından
İklim Değişikliği Bilimi: Uygulamalı Bir Kurs, metin ve on sekiz uygulamalı etkinlik kullanır Küresel ısınma ve iklim değişikliği bilimini, insanların nasıl sorumlu olduğunu ve küresel ısınma ve iklim değişikliği oranını yavaşlatmak veya durdurmak için neler yapılabileceğini açıklamak ve öğretmek. Bu kitap, temel bir çevre konusu için eksiksiz ve kapsamlı bir rehberdir. Bu kitapta ele alınan konular şunlardır: moleküllerin güneşten atmosferi ısıtmak için enerjiyi nasıl aktardıkları, sera gazları, sera etkisi, küresel ısınma, Endüstri Devrimi, yanma reaksiyonu, geri besleme döngüleri, hava ve iklim arasındaki ilişki, iklim değişikliği, karbon lavaboları, nesli tükenme, karbon ayak izi, geri dönüşüm ve alternatif enerji. Amazon'da Mevcut

Yayıncıdan:
Amazon'daki alımlar sizi getirme maliyetini düşürmeye gidiyor InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ve ClimateImpactNews.com hiçbir ücret ödemeden ve tarama alışkanlıklarınızı izleyen reklamverenler olmadan. Bir linke tıklasanız da, bu seçilmiş ürünleri satın almasanız bile, Amazon ziyaretinde aldığınız her şey bize küçük bir komisyon öder. Size herhangi bir ek maliyet yoktur, bu yüzden lütfen çabaya katkıda bulunun. Ayrıca bu linki kullanabilirsiniz Amazon’u istediğin zaman kullanmak, çabalarımızı desteklemeye yardımcı olmak için.