Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Ny forklaring forbinder konkurrerende teorier om oprindelsen af ​​antarktisk istid, fremhæver kompleksiteten af ​​klimaændringer

Spor efter fartøjet Nathaniel B. Palmer i Weddellhavet, med resterne af Larsen-B ishylden og den antarktiske halvø i baggrunden. Kredit:Galen Halverson

Et af de store mysterier i den videnskabelige verden er, hvordan iskapperne på Antarktis dannedes så hurtigt for omkring 34 millioner år siden, på grænsen mellem eocæn og oligocæn epoker.

Der er 2 konkurrerende teorier:

Den første forklaring er baseret på globale klimaændringer:Forskere har vist, at atmosfæriske kuldioxidniveauer er faldet støt siden begyndelsen af ​​den cenozoiske æra, 66 millioner år siden. Når CO2 faldt til under en kritisk tærskel, køligere globale temperaturer tillod Antarktis iskapper at dannes.

Den anden teori fokuserer på dramatiske ændringer i havcirkulationens mønstre. Teorien er, at da Drake-passagen (som ligger mellem den sydlige spids af Sydamerika og Antarktis) blev dramatisk uddybet for omkring 35 millioner år siden, det udløste en fuldstændig reorganisering af havcirkulationen. Argumentet er, at den øgede adskillelse af den antarktiske landmasse fra Sydamerika førte til oprettelsen af ​​den magtfulde Antarctic Circumpolar Current, der fungerede som en slags vandbarriere og effektivt blokerede den varmere, mindre saltvand fra det nordlige Atlanterhav og det centrale Stillehav fra at bevæge sig sydpå mod den antarktiske landmasse, hvilket førte til isoleringen af ​​den antarktiske landmasse og sænkede temperaturer, hvilket gjorde det muligt for iskapperne at dannes.

En gletsjer på den hurtigt opvarmende antarktiske halvø møder Weddellhavet, hvor dele af Larsen-B ishylden tidligere havde været forud for delvis kollaps. Undersøgelser har vist, at sammenbruddet af dele af Larsen-B ishylden skyldtes overfladeopvarmning, og at dets kollaps resulterede i stærkt accelereret strømning af de gletsjere, den havde støttet i Weddellhavet. Kredit:Galen Halverson

Ingen har tænkt på at forbinde disse to konkurrerende forklaringer før

En gruppe forskere, ledet af videnskabsmænd fra McGill University's Dept. of Earth and Planetary Sciences foreslår nu, at den bedste måde at forstå skabelsen af ​​dette fænomen på er, faktisk, ved at forbinde de to forklaringer.

I et papir udgivet om emnet i Natur Geovidenskab tidligere på ugen hævder de, at:

  • Uddybningen af ​​Drake-passagen resulterede i en ændring i havcirkulationen, der resulterede i, at varmt vand blev rettet mod nord i cirkulationsmønstre som dem, der findes i Golfstrømmen, der i øjeblikket opvarmer det nordvestlige Europa.
  • At dette skift i havstrømme, da det varmere vand blev tvunget nordpå, føre til øget nedbør, hvilket resulterede, begyndte for omkring 35 millioner år siden at reducere kuldioxidniveauet i atmosfæren. Til sidst, da niveauet af kuldioxid i atmosfæren faldt, som et resultat af en proces kendt som silikatforvitring (hvorved silicaholdige klipper langsomt slides væk af nedbør, hvilket fører til, at kuldioxiden fra atmosfæren til sidst bliver fanget i kalksten) var der et så betydeligt fald i CO2 i atmosfæren, at det nåede en tærskel, hvor iskapper hurtigt kunne dannes i Antarktis.

Havcirkulation og klimaændringer

Galen Halverson underviser i Department of Earth and Atmospheric Science på McGill og er en af ​​forfatterne til papiret. Han mener, at ingen har tænkt på at kombinere de to teorier før, fordi det ikke er en intuitiv idé at se på, hvordan virkningerne af skiftende mønstre i havcirkulationen, som forekommer på tidsskalaer af tusinder af år, ville påvirke global silikatforvitring, som igen styrer det globale klima på tidsskalaer af 100-vis af tusinder af år.

"Det er en interessant lektion for os, når det kommer til klimaændringer, " siger Halverson, "fordi det, vi får, er et thumbnail-skift mellem to stabile klimatiske tilstande i Antarktis - fra ingen gletsjere til gletsjere. Og det, vi ser, er både, hvor komplekse klimaændringer kan være, og hvor dybtgående en effekt skiftende mønstre i havcirkulationen kan have på det globale klima stater, hvis man ser på en geologisk tidsskala."


Varme artikler