Mars tiltrækker:Hvordan Jordens interaktioner med den røde planet driver dybhavscirkulationen

Forskere fra universiteterne i Sydney og Sorbonne University har brugt dybhavets geologiske optegnelser til at opdage en forbindelse mellem Jordens og Mars kredsløb, tidligere globale opvarmningsmønstre og fremskyndelsen af ​​dybhavscirkulationen.

De opdagede en overraskende cyklus på 2,4 millioner år, hvor dybe strømme vokser og aftager, hvilket igen er forbundet med perioder med øget solenergi og et varmere klima.

Undersøgelsen, offentliggjort i Nature Communications , tackler spørgsmålene om, hvordan klimaændringer i geologisk tidsskala påvirker havcirkulationen, og hvordan dette kan hjælpe videnskabsmænd med at modellere fremtidige klimaresultater. Forskerne søgte at finde ud af, om havbundens strømme bliver kraftigere eller mere træge i et varmere klima.

Disse cyklusser er ikke forbundet med den nuværende hurtige globale opvarmning forårsaget af menneskelige drivhusgasemissioner. Undersøgelsen har dog identificeret dybe hvirvler forbundet med opvarmning af havene, som kunne modvirke havstagnation, der forventes at påvirke AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation), der driver Golfstrømmen og opretholder tempererede klimaer i Europa.

Hovedforfatter ARC Future Fellow Dr. Adriana Dutkiewicz fra University of Sydney EarthByte Group i School of Geosciences og medforfattere brugte mere end et halvt århundredes videnskabelige boredata fra hundredvis af steder over hele verden til at forstå dybhavsstrømmenes kraft gennem tid.

Dr. Dutkiewicz sagde:"Et brud i sedimentationen indikerer kraftige dybhavsstrømme, mens kontinuerlig sedimentakkumulering indikerer roligere forhold. Kombinationen af ​​disse data med avanceret spektral dataanalyse har gjort det muligt for os at identificere hyppigheden af ​​brud i sedimentation over 65 millioner år."

I et samarbejde med professor Dietmar Müller (University of Sydney) og lektor Slah Boulila (Sorbonne) brugte Dr. Dutkiewicz dybhavssedimentregistreringerne til at tjekke for sammenhænge mellem sedimentære skift og ændringer i Jordens kredsløb.

De fandt ud af, at dybhavsstrømmenes kraft skifter i cyklusser på 2,4 millioner år.

Disse cyklusser kaldes "astronomiske store cyklusser," forudsagt at forekomme på grund af samspillet mellem Jorden og Mars kredsløb. Beviser for dette er dog sjældent påvist i den geologiske optegnelse.

Dr. Dutkiewicz sagde, "Vi var overraskede over at finde disse 2,4 millioner-årige cyklusser i vores dybhavssedimentære data. Der er kun én måde at forklare dem på:de er forbundet med cyklusser i samspillet mellem Mars og Jorden, der kredser om solen. ."

Medforfatter professor Müller tilføjede:"Tyngekraftsfelterne på planeterne i solsystemet interfererer med hinanden, og denne interaktion, kaldet en resonans, ændrer planetarisk excentricitet, et mål for, hvor tæt på cirkulære deres baner er."

For Jorden betyder det perioder med højere indgående solstråling og varmere klima i cyklusser på 2,4 millioner år. Forskerne fandt ud af, at de varmere cyklusser korrelerer med en øget forekomst af brud i dybhavsrekorden, relateret til mere kraftig dybhavcirkulation.

Dette resultat er uventet, da indikationer fra observationer og havmodeller tyder på, at det nuværende atlantiske cirkulationssystem, AMOC, der producerer Golfstrømmen, kan lukke ned i et varmere klima på grund af havis smeltning.

Professor Müller sagde dog:"Frysningen og smeltningen af ​​havis er ikke den eneste mekanisme, der påvirker dybhavscirkulationen. Dybhavshvirvler forudsiges at intensivere i et opvarmende, mere energisk klimasystem, efterhånden som store storme bliver hyppigere."

Disse hvirvler er som gigantiske hvirvler og når ofte den afgrunde havbund, hvilket resulterer i havbundens erosion og store sedimentophobninger kaldet konturitter, beslægtet med snedriver.

Dr. Dutkiewicz sagde:"Vores dybhavsdata, der strækker sig over 65 millioner år, tyder på, at varmere oceaner har mere kraftig dyb cirkulation. Dette vil potentielt forhindre havet i at blive stagneret, selvom Atlantic Meridional Overturning Circulation bremses eller stopper helt."

Hvordan samspillet mellem forskellige processer, der driver dynamik i dybhavet og havets liv, kan udspille sig i fremtiden, er stadig ikke velkendt, men forfatterne håber, at deres nye resultater vil hjælpe med at opbygge bedre klimamodeller.

Flere oplysninger: Dutkiewicz, A. et al. Deep-sea hiatus record afslører orbital pacing med 2,4 Myr excentricitets store cyklusser, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-46171-5

Journaloplysninger: Nature Communications

Leveret af University of Sydney