Forskere bruger ældgamle marine fossiler til at optrevle mangeårige klimapuslespil

Forskere fra Cardiff University har kastet nyt lys over Jordens klimaadfærd under den sidste kendte periode med global opvarmning for over 14 millioner år siden.

I denne periode, kendt som det midterste miocæne klimaoptimum, globale temperaturer var så meget som tre til fire grader varmere end nutidens gennemsnitstemperaturer, svarende til skøn for 2100. Kontinenternes position lignede i dag, og havene blomstrede med liv.

Denne periode, som fandt sted for mellem 15 og 17 millioner år siden, har undret geologer i årtier, da de har forsøgt at forklare den oprindelige årsag til den globale opvarmning og de miljømæssige forhold, der eksisterede på Jorden efterfølgende.

Det er allerede kendt, at denne periode med global opvarmning blev ledsaget af massive vulkanudbrud, som dækkede det meste af det moderne Pacific Northwest i USA, kaldet Columbia River flood basalter.

Omkring samme tid et betydeligt olierigt lag af sten, kendt som Monterey-formationen, blev skabt langs Californiens kystlinje som et resultat af begravelsen af ​​kulstofrigt havliv.

Indtil nu har forskere kæmpet for at lægge puslespillet sammen og komme med en holdbar forklaring på oprindelsen af ​​varmen og sammenhængen mellem vulkanudbruddene og de øgede mængder kulstofbegravelse.

Prof Carrie Lear, seniorforsker på undersøgelsen og baseret på Cardiff University's School of Earth and Ocean Sciences, sagde:"Vores planet har været varm før. Vi kan bruge gamle fossiler til at hjælpe med at forstå, hvordan klimasystemet fungerer i disse tider."

I deres undersøgelse, offentliggjort i dag i tidsskriftet Naturkommunikation , holdet brugte kemien i marine fossiler taget fra lange sedimentkerner fra Stillehavet, Atlanterhavet og det indiske ocean for at få fingeraftryk af temperatur og kulstofniveauer i havvandet, som de gamle væsner engang levede i under den midterste miocæne Climate Optimum.

Deres resultater viste, at de massive vulkanudbrud af Columbia River-flodbasalterne frigav CO ₂ ud i atmosfæren og udløste et fald i havets pH. Med de globale temperaturer stigende som følge af dette, havniveauet steg også, oversvømmer store områder af kontinenterne. Dette skabte de ideelle forhold til at begrave store mængder kulstof fra ophobninger af marine organismer i sedimenter, og at overføre vulkansk kulstof fra atmosfæren til havet over titusinder af år.

"Den forhøjede havproduktivitet og kulstofbegravelse hjalp med at fjerne noget af kuldioxiden fra vulkanerne og virkede som en negativ feedback, afbøde nogle, men ikke alle, af de klimatiske virkninger forbundet med udstrømningen af ​​vulkansk CO ₂ , " sagde hovedforfatter af undersøgelsen Dr. Sindia Sosdian fra Cardiff University's School of Earth and Ocean Sciences.

Tidligere store episoder af vulkanisme gennem Jordens historie har været forbundet med masseudryddelser og udbredt iltsvind i havene; imidlertid, der var ingen sådan forekomst i det midterste miocæne klimaoptimum.

Medforfatter af undersøgelsen Dr. Tali Babila fra School of Ocean and Earth Sciences ved University of Southampton tilføjede:"Under Miocæn Climatic Optimum var responsen fra havene og klimaet bemærkelsesværdigt lig andre massive vulkanudbrud i den geologiske rekord Tilstedeværelsen af ​​den antarktiske iskappe og den relativt langsomme frigivelse af kulstof minimerede imidlertid omfanget af miljøændringer og de dermed forbundne konsekvenser for livet i havet under denne begivenhed."

"Takket være vores resultater har vi nu et meget klart billede af, hvad der foregik for over 14 millioner år siden, og dette vil ændre den måde, som videnskabsmænd ser på denne periode med global opvarmning, " fortsatte Dr. Sosdian.

"Vi ved, at vores nuværende klima opvarmes meget hurtigere end Miocæn Climatic Optimum, så vi vil ikke være i stand til at stole på disse langsomme naturlige tilbagekoblinger for at modvirke global opvarmning. Men denne forskning er stadig vigtig, fordi den hjælper os med at forstå, hvordan vores planet fungerer. når den er i varm tilstand."