Obalna erozija na Arktiki okrepi globalno segrevanje

Rubjerg Knude Lighthouse | Buried Warning Tower | Hjørring | Denmark | HD (Junij 2019).

Anonim

Izguba arktičnih ostankov mrtvega morja zaradi obalne erozije bi lahko povečala segrevanje podnebja s pomočjo učinka tople grede. Študija, ki uporablja vzorce sedimenta iz Ohotskega morja na vzhodni obali Rusije, ki so jo vodili raziskovalci AWI, je pokazala, da je izguba arktične permafrost na koncu zadnjega ledeniškega obdobja povzročila ponavljajoče nenadno povečanje koncentracije ogljikovega dioksida v ozračju.

Danes natančen obseg prihodnjega povečanja koncentracij toplogrednih plinov še ni znan. To je delno posledica dejstva, da ogljikov dioksid ne proizvajajo samo ljudje, ki gorijo plin, premog in olje; v naravnem okolju se lahko pojavi tudi v ozračju. Posebna grožnja je pozitivna povratna informacija med segrevanjem in sproščanjem vse večjih količin ogljikovega dioksida iz naravnih virov. Da bi omogočili boljšo oceno, ali je takšen razvoj možen in kako, lahko raziskovalci podnebja preučujejo zapise iz preteklosti, da bi našli dokaze o teh dogodkih.

Raziskovalci iz Inštituta Alfred Wegener Helmholtz Center za raziskovanje polarnih in morskih raziskav (AWI) so skupaj s kolegi iz Kopenhagna in Züricha našli dokaze o tem pojavu za regije Arktične permafrost. Kot navajajo avtorji v reviji Nature Communications, so z raziskavami ob obali Ohotskega morja v vzhodni Rusiji pokazali, da so pred več tisoč leti velike količine ogljikovega dioksida sproščene iz arktične permafrove zaradi hitro dvig morske gladine. Permafrost je tla, ki ostanejo zamrznjena vse leto do globine do nekaj sto metrov. Nekatera območja so bila zamrznjena od zadnjega ledeniškega obdobja pred 20.000 leti ali celo dlje. Kot ogromen zamrzovalnik, permafrostna tla ohranjajo ogromne količine mrtve biomase, predvsem ostanke rastlin. Ko odtajajo permafrost, bakterije začnejo degradirati starodavno biomaso, njihova metabolizacija pa sprošča rastlinjake plin ogljikovega dioksida in metana.

Zdaj vemo, da je približno 11.500, 14.600 in 16.500 let prišlo do pomembnih in nenadnih zvišanj ravni ogljikovega dioksida v ozračju, vendar razlogi za ta tri hitro nihanja še vedno slabo poznajo. Za raziskovanje vzrokov je skupina raziskovalcev, ki so jo vodili geologi AWI dr. Maria Winterfeld in prof. Dr. Gesine Mollenhauer, odšla na Ohotsko morje. "Prvotno smo domnevali, da je v tistem času obsežna reka Amur nosila ogromne količine rastlinskega materiala iz zaledja, ki so se mikroorganizmi v vodi spustili na ogljikov dioksid. Tako smo zbirali vzorce usedlin iz morskega dna, ki smo jih nato analizirali. " Ugotovitve so bile presenetljive: globoko v sedimentu so raziskovalci našli dokaze o rastlinskih ostankih, ki so bili odloženi na morsko dno. Te so bile več tisoč let starejše od okoliških nanosov, kar je jasno pokazalo, da so morali izhajati iz izredno starega permafrosta, ki se je iz nekega razloga nenadoma odmrznila. Posebno velike količine teh ostankov rastlin so bile sprane v morju 11.500, 14.600 in 16.500 let nazaj. Amurjeva hitrost izpusta v teh časih ni bila bistveno višja.

Gesine Mollenhauer in njena ekipa so našli rešitev za to uganko, ko so pogledali spremembe v morski gladini od zadnjega ledeniškega obdobja. Pred približno 11.500 in 14.600 leti se je posebno intenzivno taljenje ledenih plošč pripeljalo do tistih, ki so znane kot talilni tokovi - in vsakič, v nekaj stoletjih se je morje povečalo za 20 metrov. "Predpostavljamo, da je to povzročilo resno erozijo obale permafrost v Ohotskem morju in severnem Pacifiku, kar je fenomen, ki ga danes lahko opazimo na Arktiki". To je omogočilo, da velike količine več tisočletnih rastlin ostanejo v ocean, od katerih so nekatere razdeljene na ogljikov dioksid z bakterijami ali deponirane v oceanskem dnu.

Da bi ugotovili, ali je takšna erozija permafrost lahko bila ključni dejavnik pri povečanju koncentracije ogljikovega dioksida, je kolega AWI Dr. Peter Köhler uporabil računalniški model za simulacijo globalnega ogljikovega cikla. S tem, ko je v tem času ocenil površino trajnega mrtvastega morja, je dobil podatke o verjetni količini sproščenega ogljikovega dioksida. Rezultati so odpiranje oči - 11.500 in pred 14.600 leti, erozija arktične permafroste je verjetno prispevala k približno 50 odstotkom povečanja ogljikovega dioksida in pred 16.500 leti na približno četrtino.

Ekipa AWI je tako razkrila proces, ki bi lahko postal resničnost v prihodnosti. Danes se obalo Arcticove permafrost močno poslabša, ker se regija hitro segreva - na nekaterih mestih se obala odloči s hitrostjo 20 metrov letno. Gesine Mollenhauer pravi: "Naše ugotovitve kažejo, da je ta obalna erozija pomemben proces, vendar do zdaj ni bila dovolj upoštevana pri modelih podnebja. Takšne učinke je treba vključiti v prihodnje modele."

menu
menu