Ano ang Sanhi ng Snow Seasons? Ang Maliit na mga Fossil ng Dagat ay Nagbibigay ng Mahalagang Katibayan

Ang ganitong uri ng diatom, Fragilariopsis kerguelensis, ay isang lumulutang na algae na kumalat sa buong Karagatang Antarctic at isang pangunahing species sa mga sampol na nakolekta mula sa pananaliksik na isinagawa ng Princeton University at ng Max Planck Institute for Chemistry. Ang mga maliliit na nilalang na ito ay nakatira malapit sa dagat, at pagkatapos ay namatay sila at lumubog sa ilalim ng dagat. Ang mga isotopes ng nitrogen sa kanilang mga shell ay naiiba sa dami ng nitrogen na ginamit sa ibabaw na tubig. Ginamit iyon ng mga mananaliksik upang subaybayan ang mga konsentrasyon ng nitrogen sa tubig ng Antarctic noong nakaraang 150,000 taon, na sumasaklaw sa dalawang taon ng yelo at dalawang mas maiinit na panahon. Utang: Philipp Assmy (Norwegian Polar Institute) at Marina Montresor (Stazione Zoologica Anton Dohrn)

Maliwanag ang papel na ginagampanan ng mga karagatan sa pagbabago ng carbon dioxide patungo sa himpapawid.

Ang huling milyun-milyong taon ng kasaysayan ng Daigdig ay minarkahan ng “normal na glacial-interglacial cycle,” isang dramatikong pagbabago sa pagbabago ng klima na nauugnay sa paglago at pagtanggi ng mga glacial glacier. Ang mga pag-ikot na ito ay sanhi ng banayad na pagtaas ng tubig sa orbit sa buong mundo, ngunit ang paggalaw ng kalsada ay mas banayad upang ipaliwanag ang dramatikong pagbabago sa klima.

“Ang sanhi ng mga edad ng yelo ay isa sa pinakamalaking hindi nalutas na mga isyu sa geosciences,” sabi ni Daniel Sigman, isang Propesor ng Geological at Geophysical Science ng Dusenbury. “Ang pagpapaliwanag sa natitirang klima na ito ay magpapahusay sa aming kakayahang hulaan ang pagbabago sa klima sa hinaharap.”

Noong 1970’s, natuklasan ng mga siyentista ang global warming (CO.)2) ay mas mababa sa 30% sa panahon ng maniyebe na taon. Humantong iyon sa haka-haka na ang pagbawas sa atmospheric CO2 ang mga antas ay isang pangunahing sangkap sa mga glacial cycle, ngunit ang mga sanhi ng CO2 ang pagbabago ay mananatiling hindi alam. Iminungkahi ng ilang data na, sa panahon ng yelo, CO2 natigil sa malalim na dagat, ngunit ang dahilan para dito ay pinagtatalunan.

Fossil Diatom Fragilariopsis kerguelensis

Ang ganitong uri ng diatom, Fragilariopsis kerguelensis, ay isang lumulutang na algae na kumalat sa buong Karagatang Antarctic at isang pangunahing species sa mga sample na nakolekta mula sa pananaliksik na isinagawa ng Princeton University at ng Max Planck Institute for Chemistry. Ang mga maliliit na nilalang na ito ay nakatira malapit sa dagat, at pagkatapos ay namatay sila at lumubog sa ilalim ng dagat. Ang mga isotopes ng nitrogen sa kanilang mga shell ay naiiba sa dami ng nitrogen na ginamit sa ibabaw na tubig. Ginamit iyon ng mga mananaliksik upang subaybayan ang mga konsentrasyon ng nitrogen sa tubig ng Antarctic noong nakaraang 150,000 taon, na sumasaklaw sa dalawang taon ng yelo at dalawang mas maiinit na panahon.

Ngayon, isang pakikipagtulungan sa internasyonal na pinamunuan ng mga umuusbong na siyentista unibersidad ng Princeton at ang Max Planck Institute for Chemistry (MPIC) ay nakakita ng katibayan na sa panahon ng yelo, ang mga pagbabago sa tubig sa karagatang Antarctic ay nagtatrabaho upang makatipid ng mas maraming CO2 sa malalim na dagat. Gumagamit ng mga sediment cores mula sa Antarctic Ocean, gumawa ang mga mananaliksik ng detalyadong tala ng komposisyon ng kemikal ng mga nabubuhay na organismo na na-trap ng mga fossil – lumulutang na algae na tumutubo sa ibabaw, at pagkatapos ay namamatay sa karagatan. Ang kanilang mga pagtatantya ay nagbibigay ng katibayan ng isang sistematikong pagbawas ng mga turbine ng hangin sa Antarctic Ocean sa panahon ng mga yelo. Ang pag-aaral ay na-publish sa isang kamakailang isyu ng journal Agham.

Sa mga dekada, alam ng mga mananaliksik na ang paglago at pag-unlad ng mga pump ng algae2 sa malalim na karagatan, isang proseso na madalas na tinukoy bilang “ang nagbibigay-buhay na bomba.” Ang biyolohikal na bomba ay kadalasang hinihimok ng mainit, mainit at magulong dagat at hindi gumagana nang maayos malapit sa mga poste, kung saan ang CO2 ibinalik ito sa kalawakan ng mabilis na pagkakalantad ng mas malalim na tubig. Ang pinakapangit ay ang Karagatang Antarctic: ang malakas na hangin sa silangan sa paligid ng kontinente ng Antarctic ay nakakaakit ng CO2-isang malalim na tubig baligtad, “tagas” CO2 sa kalawakan.

Ang pagkakataon na mabagal ay hinihimok ng hangin upang mag-imbak ng higit pang CO2 sa dagat, at sa gayon ay tukuyin ang oras ng yelo CO sa kalawakan2 pagtanggi, na-obserbahan din para sa mga dekada. Gayunpaman, hanggang ngayon, hindi pa direktang nasubukan ng mga siyentista ang mga nasabing pagbago.

Natapos ni Danny Sigman at Ellen AI ang Misteryo ng Glacial Cycle

Mula nang makita ang mga konsentrasyon ng carbon dioxide (CO2) ay mababa sa huling panahon ng yelo, naging kumplikado ang sanhi. Ngayon, natuklasan ng mga siyentipiko ng Princeton na sina Danny Sigman at Ellen Ai (makikita dito noong 2019, na natitira at iba pang mga miyembro ng nagtapos na grupo ng Sigman Lab) na ang pagtanggi ng pagguho sa Antarctic Ocean, ang dagat sa paligid ng Antarctica, ay nag-iingat ng sobrang dami ng kailaliman ng dagat sa panahon ng yelo. Inilalapit nito ang mga siyentista sa buong paglalarawan ng siklo ng klima sa pagitan ng panahon ng yelo at ng mas maiinit na klima na mayroon tayo ngayon. Ipinapahiwatig din nito na ang implasyon ay lalakas sa ilalim ng pag-init ng mundo na ginawa ng tao, binabago ang konsentrasyon ng CO2 sa himpapawid, pandaigdigang klima at kapaligiran sa dagat. Utang: Laura Pedrick

Ang pakikipagtulungan ng Princeton-MPIC ay nakabuo ng gayong diskarte, gamit ang maliliit na diatom. Ang mga lumulutang na alga diatom ay umuunlad sa itaas na tubig ng Antarctic, at ang kanilang mga shell ng silica ay naipon sa malalim na karagatan. Ang mga nitrogen isotop sa mga diatom ay magkakaiba sa dami ng nitrogen na ginamit sa ibabaw na tubig. Sinukat ng pangkat ng Princeton-MPIC ang mga ratio ng nitrogen isotope ng bakas ng mga organikong bagay na nakulong sa mga pader ng mineral ng mga fossil na ito, na nagsiwalat ng paglitaw ng mga konsentrasyon ng nitrogen sa ibabaw ng Antarctic 150,000 taon na ang nakaraan, na sumasaklaw sa dalawang taon ng yelo at dalawang mas maiinit na sibilisasyon.

“Ang pagsusuri ng mga nitrogen isotop na nakulong sa mga diatom tulad ng diatoms ay nagpapakita ng pinaghalong labis na nitrogen sa nakaraan,” sabi ni Ellen Ai, ang unang may-akda ng pag-aaral at isang nagtapos na mag-aaral sa Princeton na nakikipagtulungan kasama ang mga koponan nina Sigman at Alfredo Martínez-García at Gerald Haug sa MPIC. “Ang malalim na tubig ay may mataas na antas ng nitrogen algae kung saan nakasalalay ito. Ang karagdagang pagtaas sa Antarctic, nagpapataas ng konsentrasyon ng nitrogen sa ibabaw na tubig. Kaya pinayagan din kami ng aming mga resulta na muling itayo ang mga pagbabagong nagaganap sa Antarctic. “

Ang mga detalye ay ginawang mas malakas sa pamamagitan ng bagong paraan ng pag-ibig sa mga nilalang na Antarctic. Ang mga pagbabago sa matinding temperatura ng tubig ay muling itinayo sa pulgada at inihambing sa mga Antarctic ice sheet.

“Pinayagan kaming mag-link ng maraming aspeto ng tala ng nitroheno ng diatom sa pandaigdigan at pandagat na pagbabago ng klima,” sabi ni Martínez-García. “Sa partikular, nakapagtakda kami ngayon ng oras para sa pag-urong, kung kailan nagsisimulang lumamig ang panahon, pati na rin maiugnay ang nagbabago na mga pagbabago sa Antarctic sa mabilis na pag-aaway ng yelo.”

Ang napaka tumpak na tiyempo na ito ay pinapayagan ang mga mananaliksik na makipagsapalaran sa hangin habang tumataas ang pangunahing driver ng pagbabago.

Pinayagan din ng mga bagong tuklas ang mga mananaliksik na magtanong kung ang mga pagbabago sa pag-upa ng Antarctic at atmospheric CO2 ay naka-link sa mga orbital na epekto ng mga siklo ng yelo, na inilalapit ang mga siyentista sa isang kumpletong pagtingin sa pinagmulan ng mga edad ng yelo.

“Ipinapakita ng aming mga natuklasan na pinalakas ng CO ang atmospheric2 Ang pagbabago ay ang gulugod ng pag-ikot, ngunit hindi palaging ang paraan ng iniisip ng karamihan sa atin, “sabi ni Sigman. “Halimbawa, sa halip na mapabilis ang pagbaba ng panahon ng yelo, ang pagtaas ng Antarctic ay sanhi ng CO2 mga pagbabago na ginagawang mas matagal ang mainit na klima. “

Ang kanilang pagtuklas ay nag-aambag din sa paghula ng tugon ng karagatan sa global warming. Ang mga modelo ng computer ay nagsiwalat ng nakalilito na epekto sa pagkasensitibo ng klima sa kanayunan sa pagbabago ng klima. Ang mga komento ng mga mananaliksik tungkol sa malakas na hangin ng Karagatang Antarctic sa panahon ng mas maiinit na panahon ng nakaraan ay nagpapahiwatig na ang pagtaas ay magiging mas malakas din sa ilalim ng pag-init ng mundo. Ang pagtaas ng tubig ng Antarctic ay malamang na mapabilis ang pagsipsip ng mga temperatura ng karagatan mula sa tuluy-tuloy na pag-init ng mundo, habang nakakaapekto rin sa mga biological na kalagayan ng Karagatang Antarctic at yelo sa Antarctica.

“Iminumungkahi ng mga bagong tuklas na ang kapaligiran at dagat sa paligid ng Antarctica ay magbabago nang malaki sa susunod na siglo,” sinabi ni Ai. “Gayunpaman, dahil ang CO2 mula sa natatanging temperatura ng gasolina hanggang sa modernong panahon, maraming trabaho ang kinakailangan upang maunawaan kung paano makakaapekto ang mga pagbabago sa Karagatang Antarctic sa antas ng mga karagatan na sumisipsip ng CO.2. “

Nabanggit: “Tumataas na timog dagat, pag-init ng mundo, at puwang ng CO2 pagbabago ”ni Xuyuan E. Ai, Anja S. Studer, Daniel M. Sigman, Alfredo Martínez-García, François Fripiat, Lena M. Thöle, Elisabeth Michel, Julia Gottschalk, Laura Arnold, Simone Moretti, Mareike Schmitt, Sergey Oleynik, Samuel L Jaccard at Gerald H. Haug, Disyembre 11, 2020, Agham.
SEKSYON: 10.1126 / agham.abd2115

Ang pananaliksik ay suportado ng National Science Foundation (bigyan ang PLR-1401489 sa DMS), ExxonMobil sa pamamagitan ng Andlinger Center for Energy and the Environment sa Princeton University, Swiss National Science Foundation (bigyan ang PBEZP2_145695 sa ASS at bigyan ang PP00P2_144811 at PP00P2_172915 Global SLUB) sa German Research Foundation (ang DFG ay nagbigay ng GO 2294 / 2-1 sa JG), at ang Max Planck Society. Iba pang mga komunikasyon sa Princeton: Si Anja Studer at Francois Fripiat ay parehong mga mananaliksik na nagtatrabaho sa likod ng lab ni Sigman, habang si Sergey Oleynik ay ang tagapamahala ng isotope lab sa Kagawaran ng Geosciences ng Princeton.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

82% ng Mga Tao na Na-ospital Sa COVID-19 Bumuo ng Mga Neurological Problems

Isinasaalang-alang ang tomography ng utak. Ang mga pasyente na may mga karamdaman na nagpapahiwatig ng neurological ay kasangkot COVID-19 anim na beses na mas malamang...

“Gobsmacked” – Ang Melanie Wood ng Harvard ay Naging Unang Babae na Nanalo ng $ 1M Waterman Award sa Math

Si Melanie Wood ang unang babaeng nanalo ng isang Waterman Award sa matematika. Kredito: Stephanie Mitchell / Harvard Staff Photographer Kinikilala para sa mga...

Bagong Pagong na Natagpuan sa Huling Cretaceous ng Madagascar

Ang pagbabagong-tatag ng buhay ng Sahonachelys mailakavava, umaatake sa Madagascan na palaka tadpoles na si Belzebufo ay nagprotesta gamit ang isang espesyal na diyeta...

Natuklasan ng mga siyentista na ang loob ng Saturn – ang makapal na layer ng helium – ay nakakaapekto sa magnetic field ng mga...

Ang magnetikong patlang ni Saturn na nakikita sa itaas. Credit-Ancate Barrick / Jones Hopkins University Ginagaya ng mga mananaliksik ang mga kondisyong kinakailangan para...

Lumilikha ang mga mananaliksik ng cybersecurity ng mas mahusay na kanaryo – gamit ang AI upang lumikha ng pekeng mga dokumento

Ang bagong artipisyal na sistema ng katalinuhan ay lumilikha ng mga pekeng dokumento upang linlangin ang mga kalaban. Sa panahon ng World War II, ang...

Newsletter

Subscribe to stay updated.