Hvor hurtigt genopretter klimaet sig?

Klimaændringer får temperaturerne til at stige og øger også sandsynligheden for storme, kraftig regn, og oversvømmelser – den nylige oversvømmelseskatastrofe i Ahr-dalen i Tyskland er blot et sådant eksempel. Det, vi skal spørge os selv i den forbindelse, er, hvor hurtigt klimaet kan komme sig over den opvarmning, som en stigning i kuldioxid i atmosfæren forårsager.

Professor Philip Pogge von Strandmann fra Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) satte sig for at undersøge dette aspekt ved at overveje den betydelige stigning i globale temperaturer på fem til otte grader celsius, der fandt sted for 56 millioner år siden – den hurtigste naturlige periode med global opvarmning, der har påvirket vores klima, kendt som det paleocæn-eocæne termiske maksimum (PETM). Det blev højst sandsynligt udløst af et vulkanudbrud, der frigav enorme mængder kuldioxid eller CO ₂ ind i atmosfæren. Vi ved, at jo højere temperatur, jo hurtigere sten vil forvitre, og, ud over, hvis der er meget CO ₂ i atmosfæren, noget af det vil reagere med vand, danner kulsyre - selve den syre, der fremmer og fremskynder forvitringsprocessen. På grund af forvitringsprocessen, dette atmosfæriske kulstof vil til sidst finde vej til havene via floder, hvor det binder CO ₂ som karbonat og danner et vedvarende havbaseret reservoir af kuldioxid. "Vores teori var, at hvis sten forvitrer hurtigere på grund af de øgede temperaturer, det hjælper også med at omdanne en masse kuldioxid fra atmosfæren til uopløseligt carbonat i havvand - hvilket betyder, at på lang sigt, CO ₂ niveauerne ville ende med at falde igen, og klimaet ville i sidste ende komme sig, " forklarede Pogge von Strandmann. Denne effekt kunne have været med til at holde jordens klima nogenlunde stabilt over milliarder af år, og den kunne endda have forhindret den totale udryddelse af alt liv på planeten.

Forvitring af sten bidrager til klimastabilisering

For at teste denne teori, Professor Philip Pogge von Strandmann og hans team besluttede at analysere de forvitringsprocesser, der fandt sted under opvarmningen for 56 millioner år siden. Deres resultater indikerer, at teorien meget vel kan være korrekt. "Stenforvitring i den tid steg med 50 procent som følge af den globale opvarmning; erosion - den fysiske del af forvitring - blev faktisk tredoblet. En anden konsekvens af temperaturstigningen var, at fordampning, Regn, og stormene tog også til, hvilket så førte til endnu mere erosion. Som et resultat af denne øgede stenforvitring, klimaet stabiliseres, men det tog mellem 20, 000 og 50, 000 år før dette sker, sagde Pogge von Strandmann, opsummering af holdets resultater.

Men hvordan kom forskerne frem til disse konklusioner? Trods alt, disse forvitringsprocesser fandt sted for 56 millioner år siden. Svaret ligger i selve klipperne. Når sten opløses, de frigiver lithium – isotoperne lithium-6 og lithium-7 for at være præcis – som slipper ud i alt omgivende vand. Andelen af ​​isotoperne lithium-6 og lithium-7, der er til stede i vand, bestemmes af typen af ​​forvitring, med andre ord, mængden af ​​erosion produceret af forvitring. Ler, som findes på bunden af ​​havet, opbevarer primært lithium-6, mens lithium-7 forbliver i vandet. Forskerholdet gennemførte to typer videnskabelige undersøgelser:De undersøgte marine karbonater, der blev dannet for 56 millioner år siden - en type sten, der absorberer kemiske komponenter fra vand. De undersøgte også lermineraler fra Danmark og Svalbard, som også opstod i denne periode, ser på de relative andele af lithiumisotoper i disse to forskellige slags mineraler. Forskerne var i stand til at bruge de opnåede data til at drage konklusioner om vejrlig og klima for 56 millioner år siden. Deres resultater er blevet offentliggjort i tidsskriftet Videnskab fremskridt .

Paleocæn-eocæn termisk maksimum bruges også som en analog til at drage konklusioner om nuværende og fremtidige globale opvarmningshastigheder. Forfatterne påpeger, at både forvitring og erosion i fremtiden, herunder jorderosion, såvel som storme vil sandsynligvis stige - de seneste oversvømmelser i Tyskland er symptomatisk for dette.