Ledetråde om, hvordan jord kan reagere på fundet af klimaændringer

Stenkerneprøver fra en opvarmningsperiode for millioner af år siden indikerer, at jord har bidraget til en hurtig stigning i atmosfærisk drivhusgas og tyder på, at moderne klimamodeller kan overvurdere Jordens evne til at afbøde opvarmning i fremtiden, ifølge et internationalt team af forskere.

Forskere opdagede et drastisk fald i organisk materiale bevaret i dele af kerneprøver fra Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM), en global opvarmning begivenhed 55,5 millioner år siden, der anses for at være den bedste analog til moderne klimaændringer.

Fundene, ifølge forskerne, foreslå gamle jordarter fra et sted i moderne Wyoming fungerede som en kilde til atmosfærisk kuldioxid, udsender drivhusgassen til atmosfæren, og ikke en vask, fangst og lagring af kulstof under jorden.

Forskerne sagde, at dette kunne betyde globale klimamodeller, som forventer, at jordbunden er en vask, kan overvurdere terrestriske økosystemers evne til at mindske virkningerne af klimaændringer. Imidlertid, yderligere undersøgelser er nødvendige for at se, hvordan jord reagerede på PETM i andre dele af verden, de sagde.

"Vi ser mængden af ​​kulstof falder drastisk, efter størrelsesordener, under denne PETM -begivenhed, "sagde Allison Baczynski, en postdoktor i geovidenskab i Penn State og hovedforfatter på undersøgelsen. "Så i hvert fald i Wyoming, mine data tyder på, at jordene fungerede som en kilde, ikke en vask, for kuldioxid, som kunne give nye oplysninger, når vi forsøger at finde ud af, hvor vores klima er på vej hen. "

Holdet rapporterede deres resultater i journalen Paleoceanografi og paleoklimatologi . Katherine Freeman, Evan Pugh Universitetsprofessor i geovidenskab, og Baczynskis rådgiver, er medforfatter.

Kernerne, boret i 2011 ved Bighorn Basin i Wyoming, er de første terrestriske kerneprøver af PETM. Forskerne fandt, at prøverne indeholdt mindre organisk stof end forventet, men, dengang, teamet manglede værktøjer med tilstrækkelig følsomhed til at måle specifikke biomarkører.

Baczynski brugte dele af fire år på at forbedre udstyrets følsomhed med to størrelsesordener, og ved hjælp af det værktøj, teamet indsamlede den første biomarkørrekord for PETM fra terrestriske kerneprøver.

"Inden følsomheden blev forbedret, vi havde kulstofisotopværdier fra før og efter PETM, men intet under, "Baczynski sagde." Vi var i stand til at udfylde det hul i denne undersøgelse. "

Forskerne fandt den sektion på 130 fod, som de mener repræsenterer, at PETM havde den laveste vægt af totalt kulstof og biomarkører for enhver del af kernen.

"I hvert fald i Bighorn -bassinet, det ser ud til, at høj PETM -temperatur, sæsonbestemt intens nedbør, eller en kombination, accelererede nedbrydningshastigheder for organisk materiale, så de overgik planteproduktiviteten og i sidste ende resulterede i reduceret organisk kulstof i jorden under PETM, "Sagde Baczynski.

PETM er præget af global temperaturstigning, fra omkring 9 til 15 grader Fahrenheit, og en hurtig stigning i atmosfærisk kuldioxid. Kuldioxiden fra denne tid har en unik isotopisk signatur, og forskere kan identificere det i træ- og plantefossiler, der optog kulstoffet.

Forskerne fandt, at PETM -afsnittet af kernen manglede bevis for denne proces. Ved hjælp af det nye værktøj, og sammenligning af prøver med nærliggende outcrops, forskere mener, at op til 40 procent af kernen kan være sammensat af ældre fossilt kulstof, der er forud for PETM. Området var engang en flodslette, og floder kan have transporteret og aflejret det ældre kulstof, sagde forskere.

Baczynski sagde, at det instrument, hun udviklede, vil hjælpe med lignende fossilforskning og har boarder -applikationer til at studere materialer med lave kulstofniveauer, som udenjordiske prøver, der en dag kunne komme fra Mars.