„Prarastos ledo paslaptys“ galiausiai buvo išspręstos judant Žemės plutai

Grenlandijos ledynai 2018. Kreditas: NIOZ, Kim Sauter

Naujo pasaulinio ledo dangos atstatymas per pastaruosius 80 000 metų.

Ledynmečiu vidutinis pasaulio jūros lygis mažėja, nes didelis jūros vandens kiekis kaupiamas milžiniškų žemyninių ledynų pavidalu. Iki šiol matematiniai paskutinio ledynmečio modeliai nesugebėjo sujungti jūros lygio aukščio ir ledo masių storio: „prarasto ledo problema“. Atlikus naujus skaičiavimus, atsižvelgiant į Žemės plutą, gravitacijos ir sukimosi sutrikimus, tarptautinei klimato tyrėjų komandai pavyko išspręsti nesutarimus, įskaitant dr. Paolo Stokki iš Nyderlandų jūrų tyrimų instituto (NIOZ).

Dabar žurnale paskelbtas tyrimas Gamtos santykiai, gali žymiai paspartinti praeities klimato tyrimus ir padėti geriau prognozuoti jūros lygį ateityje.

Paolo Stokki: „Naujas mūsų atsigavimas radikaliai pakeitė tai, ką mes galvojome apie pasaulinę žemyno ledo masę per paskutinį ledynmetį. Bendra paskutinio ledynmečio ledynų masė buvo 20% mažesnė ir kaupėsi greičiau, nei manyta anksčiau. “

Augantys ir tirpstantys ledynai

Keičiantis ledynmečiams ir šiltesniems laikotarpiams, ledynai Grenlandijoje, Šiaurės Amerikoje ir Europoje dešimtys tūkstančių metų auga ir mažėja. Kuo daugiau vandens kaupiama ledo pavidalu, tuo mažiau vandens yra vandenynuose – ir žemesnis jūros lygis. Klimato tyrinėtojai nori sužinoti, kiek ledynai ištirps žmogaus sukeltų klimato pokyčių metu ateinančiais amžiais ir kiek dėl to pakils jūros lygis. Norėdami tai padaryti, jie žvelgia į praeitį. Jei pavyks suprasti ledynų augimą ir tirpimą per pastaruosius ledo ir šiltus laikotarpius, galima padaryti išvadas ateičiai.

„Prarasto ledo problema“

Bet sunku atsigręžti atgal, nes ledynų storio ir jūros lygio aukščio nebegalima matuoti tiesiogiai atgal. Todėl klimato tyrinėtojai turi sunkiai dirbti, kad surinktų patarimų, kurie galėtų būti naudojami atkuriant praeitį. Tačiau, atsižvelgiant į tai, kuriuos patarimus renkate, rezultatai gali atrodyti skirtingi ir prieštaringi. Ankstesni modeliai ir skaičiavimai sukėlė galvosūkį, pavadintą „ledo trūkumas“.

Geologiniai vandenynų regionų duomenys rodo, kad per paskutinį ledynmetį prieš 20 000 metų jūros lygis buvo 120–140 m žemesnis nei šiandien. Šių duomenų neapibrėžtumas yra didžiulis. Norint atsižvelgti į šį žemą jūros lygį, visame pasaulyje reikėjo užšaldyti daugiau nei dvigubai didesnę dabartinę Grenlandijos ledo dangos masę. Tačiau šios ledo masės tikriausiai nebuvo tokios didelės, kaip to meto klimato modeliai. Taip pat nėra geologinių įrodymų, kad tokia didelė ledo masė didelėse platumose.

Kaip tada galima paaiškinti, kad vanduo nebuvo jūroje ir tuo pačiu metu nebuvo laikomas šaldytuve sausumoje?

80 000 metų senumo ledo dangos ir jūros lygio pokyčiai buvo aiškiai atkurti

Šią problemą nauju būdu išsprendė tarptautinė mokslininkų grupė, vadovaujama dr. Evano Govano (Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Bremerhaven). Tarp jų yra dr. Paolo Stokki, geofizikas iš Nyderlandų jūrų tyrimų instituto.

„Mes radome būdą, kaip aiškiai rekonstruoti paskutinius 80 000 metų ledynus ir jūros lygio pokyčius“, – sako dr. Paolo Stokki, pridurdamas savo kiautą, sunkumą ir sukimąsi kurdamas naują ledo dangos modelį. . sunkus Žemės sutrikimas.

Naujas jų modelis paaiškina, kad vietinis jūros lygis praeityje, kuris apima santykinį jūros lygio ir Žemės plutos judėjimą, yra žemesnis nei šiandien. Tokiu būdu galima modeliuoti praeities vietos jūros lygį, kuris yra daug žemesnis nei yra šiandien, nereikalaujant nerealiai didelių pasaulinių ledo masių. Sunkūs žemės judesiai daro apgauti!

Paleotopografija buvo atkurta

iliustracija: Paleotopografija rekonstruota maksimaliame paskutinio ledyno (prieš 20000 metų) lygyje, ledo sluoksnių storyje ir pakraščiuose (https://doi.pangaea.de/10.1594/PANGAEA.905800). Kreditas: AWI

Ledynų elgesio su Žemės mantija supratimas

Taikydami naują metodą, mokslininkai galiausiai suderino jūros lygį ir ledo masę: jų skaičiavimais, jūros lygis turėjo būti 116 metrų žemesnis nei tuo metu. Ledo masė nesiskiria.

Skirtingai nuo ankstesnio pasaulinio modelio, komanda ištyrė geologines sąlygas ne tolimuose vandenynų regionuose, bet visai neseniai ir ledyniniuose rajonuose: kokie statūs buvo kalnų šlaitai? Kur ledynai pasiekė jūrą? Ar trintis trukdė ledo tekėjimo greičiui? O kiek? Naujasis modelis apima visus šiuos vietinius veiksnius. Be to, atsižvelgiama į žemės plutos deformaciją dėl ledo ir vandens apkrovos. Pastarasis yra labai svarbus, nes jie keičia žemės topografiją ir taip daro įtaką ledo srautui ir galiausiai ledynų dydžiui.

“Žemės plutos deformacijas reguliuoja fiziniai kietosios Žemės parametrai, tokie kaip klampa”, – sako Paolo Stokki. Tiesą sakant, Žemės mantija geologinių laiko matavimų metu veikia kaip labai klampus skystis ir deformuojasi keičiantis ledo masei. “Turėdami skirtingą Žemės mantijos klampumą, mes modeliuojame skirtingą Žemės topografijos evoliuciją, dėl kurios susidaro skirtingi ledo masių scenarijai. Dabar juos galima suderinti su jūrų geologiniais įrodymais iš vandenynų regionų, nereikia papildomos masės.

Reikėtų persvarstyti įdiegto izotopo modelį

Techniniame straipsnyje, kurį parašė Evanas Govanas ir jo komanda, kritiškai ištirtas ledyninių masių įvertinimo metodas, kuris mokslui buvo standartinis daugelį metų: deguonies izotopų matavimo metodas. Izotopai yra to paties elemento atomai, kurie skiriasi savo neutronų skaičiumi, todėl jų svoris yra skirtingas. Pavyzdžiui, yra žiebtuvėlis 16O izotopas ir sunkesnis 18Apie deguonies izotopus. Teorija vadinama šviesa 16O garuoja iš jūros ir sunkus 18O lieka vandenyje. Atitinkamai ledynmečiu, kai atsiranda dideli žemyniniai ledynai ir sumažėja vandens kiekis jūroje, 18O koncentracija vandenynuose turėtų padidėti. Tačiau paaiškėja, kad šis nustatytas metodas prieštaringai vertina jūros lygio ir ledynų masių derinimo klausimą prieš 20 000 metų ir anksčiau.

“Izotopų modelis kelerius metus buvo plačiai naudojamas ledo kiekiui ledynuose nustatyti milijonus metų prieš mūsų erą. Dabar mūsų darbas kelia abejonių dėl šio metodo patikimumo”, – sakė Paolo Stocky. Tai leidžia kiekybiškai nustatyti dabartinę srovę. plutos deformacijos Vado jūroje greitis, taigi akivaizdžiai prisideda prie dabartinių orų pokyčių, palyginti su santykiniais regiono pokyčiais.

Pagrindas: „Nauji globalūs ledynai per pastaruosius 80 000 metų rekonstrukciją“. Lohmannas, 2021 m. Vasario 23 d., Gamtos santykiai.
DOI: 10.1038 / s41467-021-21469-w

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pasiutligė neužkrėstų smegenų, tačiau vis tiek kenčia nuo stiprių nervų pažeidimų.

Koronavirusas II su sunkiais kvėpavimo takų simptomais, Virusas, sukeliantis COVID 19Vargu ar jis bus tiesiogiai perduodamas į smegenis, tačiau vis tiek gali sukelti sisteminę...

Mokslas yra paprastas. Kas yra kvantinis skaičiavimas?

Nuo JAV energetikos departamentas 2021 m. Balandžio 21 d Lawrence'o Berkeley nacionalinė laboratorija DOE naudoja pažangią aušinimo sistemą - uolekčių, kad kvantinių kompiuterių širdis būtų pakankamai...

Kaip paukštis kvėpuoja geriau? Tyrėjų išvados

Apytikslis „apvalios viščiuko“ su paukščio plaučiais skaičius parodė, kad įkvėpus oro judėjimas pirmyn ir atgal. Kaip iškvėpimai (mėlynos rodyklės) ir iškvėpimai (raudoni) sukelia...

Kalnų gorilos gali naudoti krūtinę, kad perduotų informaciją apie save

Vyriškos gorilos krūtis muša. Autoriai: Jordi Galbany / Diano Fossey Gorilla fondas Skrynios, nukentėjusios nuo kalnų gorilų, kurios greitai muša krūtinę rankomis, kad skambėtų...

Paprastas mokslas: kas yra biokuras?

Parengta JAV energetikos departamentas 2021 m. Balandžio 20 d Mokslininkai fermentavo mieles, kad iš augalų cukrus virstų biodyzelinu. Kreditas: Nuotrauka mandagumo Stephanopoulos Lab Saulės, vėjo ir...

Newsletter

Subscribe to stay updated.