Klimadebatten varmes op, da forskning viser forskelle mellem forudsigelsesmodeller

Mens klimaændringer betragtes som et af verdens mest presserende spørgsmål, Der er stadig spørgsmål om, hvor hurtigt kloden opvarmes.

I stedet for at stole på prædiktive modeller, et forskerhold ledet af Brock University Earth Sciences Professor Uwe Brand har opdaget en måde at nøjagtigt måle atmosfæriske iltniveauer på ethvert givet geologisk tidspunkt - hvilket giver historisk indsigt i verdens tilstand.

I en nylig Jordvidenskabelige anmeldelser artikel, Brand diskuterer denne nye tilgang til at bestemme tidligere atmosfærer, mens han også berører spørgsmål, der opstår ved brug af prædiktive modeller i relateret forskning.

I mangel af en tidsmaskine, hvordan ved man, hvilke atmosfæriske niveauer var gennem geologisk historie? I 1950'erne, videnskabsmænd havde den opfattelse, at ilt- og vandniveauet var konstant, mens videnskabsmænd i dag er enige om, at de er i en dynamisk tilstand af forandring.

Svaret ligger i livets tre byggesten:vand, næringsstoffer og ilt, siger Brand.

"På jorden, forskere forsøger at finde rester af gammelt liv og studere dem for bedre at forstå vores atmosfæres klimahistorie, "siger han." Vi er enige om, at kloden bliver varmere, men hvor hurtigt den vil stige i de næste 20 til 50 år er der ikke enighed om."

Forudsigelige modeller har ikke givet konsensus, i stedet opdele videnskabsmænd i to lejre.

Geokemikere mener, at tilstedeværelsen af ​​ilt i atmosfæren drev fremskridtet af livet, som vi kender det. Paleobiologer, på den anden side, udfordre dette ved at bemærke, at kun omkring fem til 10 procent af de gamle data overlever i klipperegistret, og hver prøve er låst til en geografisk placering, hvilket gør det vanskeligt at ekstrapolere en atmosfæreklimamodel, der passer til hele verden. Paleobiologer hævder, at geokemiske modeller ikke har kunnet bevise deres påstande.

Brand siger, at hans teams forskning er "forskellig fra alle nuværende modeller, fordi vi ikke længere bruger en model."

"Vi bruger en direkte proxy fra gamle kilder. Vi forudser ikke, vi måler."

I et papir fra 2016, Brand og hans kolleger beskrev, hvordan de anbragte halit (den naturlige form af bordsalt) prøver i et vakuumkammer og knuste prøverne i små stykker. Da prøverne er brudt, den indespærrede fossile gas trækkes ind i et meget følsomt quadrupol massespektrometer, som kan aflæse og analysere gasindholdet og sammensætningen.

"Det er en direkte måling af den tids atmosfære, ikke en fortolkning, " siger Brand.

Da avisen blev udgivet, Earth Sciences-samfundet var skeptisk over for resultaterne fra prøverne, og Brand erkendte, at de ville være nødt til at kalibrere flere prøver fra hele verden for at forene dataene.

"Det skulle være globalt, " han siger.

Holdet fortsatte derefter med at vælge moderne prøver fra USA (New Mexico), Australien, Sydafrika og Bahamas og fandt ud af, at de alle producerede de samme resultater.

"Vi er meget sikre på, at du kan tage enhver halitprøve i dens bevarede tilstand og opnå de samme resultater, " siger Brand.

Brands forskerhold kan nu mere præcist beskrive atmosfæriske iltniveauer på et givet geologisk tidspunkt på global skala uden at bruge en forudsigelsesmodel.

Det Matematisk-Naturvidenskabelige Fakultet Dekan Ejaz Ahmed er tilfreds med den nøjagtighed Brand kan opnå med stikprøvemetoden.

"Bekræftelsen af, at halitprøver er konsistente globalt, er et stort skridt fremad for klimaforskning, " han siger.