Dinosaurer levede i drivhusklima med varme somre

Paleoklimatolog Niels de Winter og kolleger udviklede en innovativ måde at bruge den sammenklumpede isotopmetode til at rekonstruere klima i den geologiske fortid på årstidsbestemt skala. De viser, at dinosaurer måtte håndtere varmere somre end hidtil antaget. Resultaterne tyder på, at på de midterste breddegrader, sæsonbestemte temperaturer vil sandsynligvis stige sammen med klimaopvarmningen, mens sæsonforskellen bevares. Dette resulterer i meget høje sommertemperaturer.

Palæoklimatologer studerer klima fra den geologiske fortid. Ved at bruge en innovativ teknik, ny forskning fra et internationalt forskerhold ledet af Niels de Winter (VUB-AMGC &Utrecht University) viser for første gang, at dinosaurer skulle håndtere større årstidsforskelle end hidtil antaget.

De Winter udtaler, at "vi plejede at tro, at når klimaet varmede op, som det gjorde i kridtperioden, dinosaurernes tid, forskellen mellem årstiderne ville falde, meget ligesom nutidens troper oplever mindre temperaturforskel mellem sommer og vinter. Imidlertid, vores rekonstruktioner viser nu, at gennemsnitstemperaturen faktisk steg, men at temperaturforskellen mellem sommer og vinter forblev ret konstant. Dette fører til varmere somre og varmere vintre."

For bedre at karakterisere klimaet i denne periode med høj CO2-koncentration, forskerne brugte meget velbevarede fossiler af bløddyr, der levede i det sydlige Sverige i kridttiden, for omkring 78 millioner år siden. De skaller voksede i varmen, lavvandede have, der dækkede store dele af Europa på det tidspunkt. De registrerede månedlige variationer i deres miljø og klima, som ringene i et træ. For deres forskning, de Winter og holdet brugte metoden "klumpet isotop" for første gang, i kombination med en metode udviklet af Niels de Winter.

Klumpede isotoper i kombination med VUB-UU-metoden - en revolution inden for geologi

Isotoper er atomer af det samme grundstof med forskellige masser. Siden 1950'erne, forholdet mellem iltisotoper i carbonat er blevet brugt til at måle vandtemperaturen i den geologiske fortid. Imidlertid, dette krævede, at forskere estimerede havvandets kemi, da isotopforholdet af havvandet påvirker isotopforholdet af skallen, hvilket resulterer i større usikkerhed. For omkring ti år siden, metoden "klumpet isotop" blev udviklet, som ikke afhænger af havvandets kemi og tillader nøjagtige rekonstruktioner. Men den klumpede isotopmetode har en ulempe:den kræver så meget karbonat, at temperaturrekonstruktioner på et mere detaljeret niveau, sæsonmæssige udsving baseret på skaller, var ikke mulige.

De Winter har nu udviklet en innovativ metode, hvor målinger af meget mindre mængder karbonat på smart måde kombineres til temperaturrekonstruktioner. Den klumpede isotopmetode kræver således meget mindre materiale og kan derfor bruges til forskning i fossile skaller, hvilken, som træringe, have en masse information om deres levevilkår. Metoden gør det også muligt at aggregere karbonat fra på hinanden følgende somre (og vintre) for bedre rekonstruktion af sæsonbestemte temperaturer. For eksempel, Vinteren fandt ud af, at vandtemperaturerne i Sverige under "drivhusperioden" i kridtperioden svingede mellem 15°C og 27°C, over 10°C varmere end i dag.

Holdet arbejdede også med forskere fra University of Bristol (UK), som udvikler klimamodeller for at sammenligne resultaterne med klimasimuleringer fra Kridttiden. Hvor tidligere klimarekonstruktioner af Kridttiden ofte kom koldere ud end disse modeller, de nye resultater stemmer meget godt overens med Bristol-modellerne. Dette viser, at variationer i årstider og vandkemi er meget vigtige i klimarekonstruktioner.

"Det er meget vanskeligt at bestemme klimaændringer fra så længe siden på sæsonmæssig skala, men den sæsonbestemte skala er afgørende for at få klimagenopbygningerne i orden. Hvis der næsten ikke er nogen forskel mellem årstiderne, rekonstruktioner af den gennemsnitlige årlige temperatur kommer anderledes ud end situationer, hvor forskellen mellem årstiderne er stor. Man troede, at i dinosaurernes tidsalder var forskellen mellem årstiderne lille. Vi har nu konstateret, at der var større sæsonmæssige forskelle. Med samme temperaturgennemsnit over et år, du ender med en meget højere temperatur om sommeren."

De Winter forklarer, at deres "resultater derfor tyder på, at på de midterste breddegrader, sæsonbestemte temperaturer vil sandsynligvis stige sammen med klimaopvarmningen, mens sæsonforskellen bevares. Dette resulterer i meget høje sommertemperaturer. Resultaterne bringer ny indsigt i dynamikken i et varmt klima i en meget fin skala, som kan bruges til at forbedre både klimarekonstruktioner og klimaforudsigelser. I øvrigt, de viser, at et varmere klima også kan have ekstreme årstider."

Udviklingen har vidtrækkende konsekvenser for den måde, klimarekonstruktioner udføres på. Det giver forskere mulighed for at bestemme både virkningen af ​​havvandskemi og forskellen mellem sommer og vinter, dermed verificere nøjagtigheden af ​​årtiers temperaturrekonstruktioner. For hans banebrydende forskning, De Winter er blevet nomineret til både den årlige EOS Pipette Prize og New Scientist Science Talent 2021.