Ny forskning indikerer sandsynlige hydrologiske implikationer af hurtig global opvarmning

Forskere studerer en hurtig global opvarmning, for omkring 56 millioner år siden, har vist tegn på store ændringer i intensiteten af ​​nedbør og oversvømmelser. Resultaterne indikerer nogle af de sandsynlige implikationer, hvis de nuværende tendenser med stigende kuldioxid og global opvarmning fortsætter.

Det følger efter megen diskussion om karakteren af ​​globale forandringer i et varmere 21. århundrede ved COP23-klimaforhandlingerne i Bonn i sidste uge.

Den nye forskning, sendt til Fortidens klima diskussioner, ledet af et team ved University of Birmingham, og involverer flere britiske institutioner og British Geological Survey, forsøgte at løse dette spørgsmål ved hjælp af optegnelser fra en større opvarmningsbegivenhed i Jordens fortid.

Den hurtige globale opvarmning, ~56 millioner år siden, kendt som "Paleocene Eocene Thermal Maximum" eller PETM har givet sådanne indsigter.

Holdet udviklede detaljerede registreringer af PETM-begivenheden fra en sekvens af marine sedimentære klipper, nu udsat på kysten af ​​Baskerlandet i det nordvestlige Spanien.

Før, under og efter PETM, disse sedimenter blev lagt ned på havbunden ved kanten af ​​Atlanterhavet, i dybder på ~1000m, på grænsen mellem kontinenterne og det åbne hav. Sedimenterne består af mikroskopiske kalciumkarbonatskaller og finkornet ler- og siltsediment, der skylles ind fra det nærliggende europæiske kontinent.

Bemærkelsesværdigt, de nye optegnelser viser, at afsætningen af ​​sediment fra land til dette dybe havområde steg fire gange under PETM-begivenheden. Holdet forbinder dette med store ændringer i mønstrene for nedbør på land, med opvarmning, der forårsager mere ekstreme nedbørshændelser, med oversvømmelser og den tilhørende erosion og transport af sedimenter ud i havene.

"Der er fantastiske optegnelser om PETM-begivenheden i det nordlige Spanien" siger hovedforfatteren Dr. Tom Dunkley Jones, "herunder registreringer af gamle landmiljøer, der oplevede store ændringer som reaktion på øget nedbørsintensitet ved starten af ​​begivenheden. Nu har vi en direkte forbindelse til det dybe hav, hvor noget af det materiale, der er eroderet fra land, endelig ender."

Dr. Stephen Grimes fra Plymouth University, hvem igangsatte forskningsprojektet, fremhævede de klimaændringer, der må have forårsaget denne stigning i sedimenterosion og transport - "Vi har klimamodelsimuleringer af effekten af ​​opvarmning på nedbør under PETM-begivenheden, og de viser nogle ændringer i de gennemsnitlige mængder nedbør, men den største ændring er, hvordan denne nedbør er pakket sammen - den er koncentreret i hurtigere, ekstreme begivenheder - større og større storme."

Dette passer med, hvad holdet ser i hastigheden af ​​sedimentakkumulering i dybhavet - store oversvømmelser, der transporterer mere sediment, og flytte det videre.

Professor Melanie Leng, fra British Geological Survey og University of Nottingham, og medforfatter på undersøgelsen er bekymret over, hvad dette repræsenterer for fremtiden, "Fra optegnelser fra PETM, som denne, det er blevet meget tydeligt, at den globale opvarmning forårsager store ændringer i mønstrene og intensiteten af ​​nedbørshændelser. Disse ændringer er så store, at vi ser beviser for dem i den geologiske optegnelse, som en mangedobling i massen af ​​sedimenter, der transporteres fra land til oceaner. Dette har potentiale for dybtgående indvirkninger på lavvandede marine økosystemer, og det er præcis, hvad vi ser på PETM."

Selvom verden blev opvarmet med mere end 4ºC under PETM, og dette skete meget hurtigt i en periode med naturlige klimaændringer (mellem fem og ti tusinde år), det var langsommere end hvad der bliver observeret i det 21. århundredes opvarmning.

"Vi står nu over for potentialet for en opvarmning på 2ºC eller mere om mindre end to århundreder, " sagde Dr Dunkley Jones, "dette er mere end en størrelsesorden hurtigere end opvarmning ved starten af ​​PETM. Den geologiske registrering viser, at når planeten opvarmes så meget og så hurtigt, der vil ske store ændringer i oversvømmelser, erosion og sedimenttransport."