Undersøgelse giver første bevis på, at Jorden har en naturlig termostat

Nye data giver det første bevis på, at Jorden har en naturlig termostat, som gør det muligt for planeten at komme sig efter ekstreme klimaforandringer - men genopretningstiderne er betydelige. Dette arbejde præsenteres i dag på Goldschmidt -konferencen i Paris, og er netop blevet offentliggjort i det peer-reviewed journal Geokemiske perspektiver Breve .

Ideen om en naturlig temperaturtermostat blev først foreslået i 1981, men indtil nu har ingen været i stand til at levere data for at vise, at genopretningen fra de varme og kolde temperatursvingninger var forbundet med en specifik mekanisme.

Nu har en gruppe britiske forskere vist, at genopretning fra globale afkølingshændelser er forbundet med ændringer i forvitringshastigheden for sten, som er hovedmekanismen for fjernelse af CO ₂ fra atmosfæren. Ved forvitring, klipper opløses af regn og flodvand; processen fjerner CO ₂ fra atmosfæren, som derefter transporteres til havet af floder for at blive lukket inde i kulstofrige klipper såsom kalksten. Jo mere forvitring, jo mere CO ₂ fjernes fra atmosfæren.

Teamet havde tidligere fundet beviser, der understøtter vejrligets rolle i afkøling af Jorden i tider med høj temperatur. Dette nuværende arbejde bekræfter, at en nedbremsning af forvitringen finder sted i kolde perioder, og understøtter således begrebet en "jordtermostat".

Forskerne var i stand til at bruge litiumisotopforholdene i sten som et mål for forvitring. De undersøgte sten fra perioden med Hirnantian -istiden - omkring 445 millioner år siden - som svarer til den næststørste udryddelse af liv i historien, når omkring 85% af marine arter blev udslettet, på grund af afkøling og et dramatisk fald i havniveauet (anslået til omkring 80m), da vand blev låst fast på ismarker og gletschere.

Prøverne, som kom fra Anticosti Island (Quebec, Canada), og Dobs Linn (nær Moffat, Skotland), viser, at den globale kemiske forvitringshastighed faldt med en faktor fire midlertidigt under den 5 ° C afkøling, der forårsagede istiden, fjernelse af mindre CO ₂ , tillader klimaet at komme sig efter afkøling.

Ledende videnskabsmand, Dr Philip Pogge von Strandmann (University College London og Birkbeck, University of London) sagde:

"Fra at se på den relative overflod af lithiumisotoper i sten fra havet, vi var i stand til at bekræfte, at kemisk forvitring er driveren til Jordens naturlige termostat. Når der er et varmere klima, der er mere forvitring, og når det er køligere er der mindre forvitring:det er hvad du ville forvente, da kemiske reaktioner går hurtigere med stigende temperatur. Så mere forvitring fjerner CO ₂ fra atmosfæren og sætter en pause på den globale opvarmning. Imidlertid, når temperaturen afkøles, det omvendte er sandt, og mindre CO ₂ fjernes fra atmosfæren i kolde perioder. Dette er den proces, der har gjort det muligt for livet at overleve på Jorden i omkring 4 milliarder år, og det er, hvad vi rapporterer i Paris ".

Alligevel, vi skal være klare over, at temperaturændringerne er gradvise, og at genopretning kan tage hundredtusinder af år. I betragtning af den hurtige stigning i den globale opvarmningshastighed på nuværende tidspunkt, denne slags ventetid er ikke en mulighed for os ”.

Kommenterer, Professor Jonathan Payne (professor og formand, Geologiske videnskaber, Stanford University, CA, USA) sagde:

"Teorien om, at kemisk forvitring giver en stabiliserende feedback på Jordens klima går flere årtier tilbage, men observationel bekræftelse af denne hypotese har været ufuldstændig. I dette studie, Pogge von Strandmann og kolleger tilføjer en kritisk ny bekræftelse ved hjælp af litiumisotoper for at demonstrere en reduktion i den kemiske forvitringshastighed, der er forbundet med klimakøling - præcis den adfærd, der forudsiges, hvis mængder af kemisk forvitring fungerer som en stabiliserende feedback på klimaet. Denne undersøgelse illustrerer smukt, hvordan nye isotop -proxysystemer muliggør kritiske nye test af både gamle og nye hypoteser og, I dette tilfælde, bekræfter en teori, der hjælper med at forklare, hvorfor Jorden har gjort det muligt for livet at blomstre kontinuerligt i mere end 3,5 milliarder år ".