Machafu yanayotoka kutoka kwenye Champagne vent kwenye sakafu ya bahari katika Visiwa vya Mariana. Maji yanayotoka kwenye tovuti yana vyenye kaboni ya dioksidi iliyofutwa. Mwandishi wa Bahari ya NOAA
Kama wasiwasi unaongezeka juu ya mabadiliko ya hali ya hewa ya binadamu, wanasayansi wengi wanatazama nyuma kupitia historia ya Dunia kwa matukio ambayo yanaweza kuangaza juu ya mabadiliko yanayotokea leo. Kuchunguza jinsi hali ya hewa ya sayari imebadilika katika siku za nyuma inaboresha ufahamu wetu wa jinsi inaweza kuishi katika siku zijazo.
Sasa ni wazi kutoka kwa masomo haya ambayo matukio ya moto ya ghafla ni kujengwa katika mfumo wa hali ya hewa ya Dunia. Wamefanyika wakati mvutano katika hifadhi ya kaboni kwenye uso wa Dunia ulitoa gesi za chafu katika anga. Moja ya changamoto kubwa kwa wanasayansi wa hali ya hewa kama mimi ni kuamua wapi utoaji huu ulikuja kabla ya wanadamu walipo, na nini kilichowafanya. Muhimu, tunataka kujua kama tukio hilo linaweza kutokea tena.
Katika utafiti uliochapishwa hivi karibuni, wenzangu Katie Harazin, Nadine Krupinski na niligundua kwamba mwishoni mwa zama za mwisho za glacial, kuhusu miaka 20,000 iliyopita, dioksidi kaboni ilikuwa iliyotolewa katika bahari kutoka hifadhi za kijiolojia iko kwenye baharini wakati bahari ilianza kuwaka.
Utafutaji huu ni wa kubadilisha-mchezo. Vyanzo vya kawaida vya kaboni katika bahari ya kisasa vinaweza kuvuruga tena, na madhara makubwa kwa bahari ya Dunia na hali ya hewa.
Related Content
Nchi imeendesha baiskeli kati ya umri wa barafu (pointi za chini) na vipindi vingi vya joto kati ya miaka ya 800,000 iliyopita. Lakini joto la hali ya hewa ya sasa linatokea kwa kasi zaidi kuliko matukio ya joto ya zamani. NASA
Zilizopita ni prologue
Mojawapo ya mifano inayojulikana ya joto la haraka linalosababishwa na kutolewa kwa kaboni ya geologic ni Upepo wa joto wa Paleocene-Eocene, au PETM, tukio kubwa la joto la joto duniani ambalo limepata kuhusu miaka milioni 55 iliyopita. Wakati wa PETM, Dunia ilitengenezwa na 9 hadi digrii za 16 Fahrenheit (5 hadi 9 digrii Celsius) ndani ya miaka 10,000.
Wanasayansi wa hali ya hewa sasa wanaona PETM kuwa Analog kwa mabadiliko ya mazingira yanafanyika leo. PETM ilitokea kwa kipindi kirefu na bila ushirikishwaji wa binadamu, lakini inaonyesha kwamba kuna hali ya kutosha katika mfumo wa hali ya hewa ikiwa kaboni kutoka kwa mabwawa ya geologic hutolewa haraka.
Wanasayansi pia wanajua kwamba viwango vya hewa ya kaboni ya dioksidi iliongezeka haraka mwishoni mwa kila moja ya umri wa barafu wa Pleistocene, kusaidia kuhariri hali ya hewa. Wakati wa joto la hivi karibuni la joto la joto, miaka 17,000 iliyopita, Dunia ilitengenezwa na 9 hadi nyuzi za 13 Fahrenheit (5 hadi digrii 7).
Upepo wa joto la Paleocene-Eocene ulisababisha sayari hiyo kwa kiasi kikubwa kwamba misitu ya mvua ya kitropiki ilipanua kaskazini hadi Arctic.
Hata hivyo, mamia ya masomo ya kisayansi yameshindwa kuanzisha nini kilichosababisha ongezeko la haraka la dioksidi kaboni ambalo lilimalizika kila umri wa barafu. Watafiti wanakubaliana kwamba bahari lazima ihusishwe kwa sababu hufanya kama kaboni kubwa ya kaboni, kusimamia kiasi cha kaboni kinakaa katika anga. Lakini bado wanatafuta dalili kuelewa kinachoathiri kiasi cha kaboni katika bahari wakati wa mabadiliko ya hali ya hewa ya ghafla.
Maziwa juu ya sakafu ya bahari
Kwa zaidi ya miongo miwili iliyopita, wanasayansi wa bahari wamegundua kwamba kuna mabaki ya dioksidi ya kioevu na imara iliyokusanyika chini ya bahari, ndani ya miamba na mabonde yaliyo karibu vents hydrothermal. Katika maeneo haya, magma ya volkano kutoka ndani ya Dunia hukutana na maji ya juu, yanayotokana na maji mengi ya kaboni ya dioksidi ambayo huchuja kwa njia ya miundo katika ukanda wa Dunia, ikihamia juu kuelekea uso.
Wakati pumzi ya maji haya hukutana na maji ya bahari ya baridi, dioksidi kaboni inaweza kuimarisha katika fomu inayoitwa hydrate. Hydrate hufanya cap ambayo hubeba dioksidi kaboni ndani ya miamba na sediments na kuizuia kuingilia baharini. Lakini kwa joto la juu ya digrii 48 Fahrenheit (9 digrii Celsius), hydrate itayeyuka, ikitoa maji ya buoyant au gesi ya kaboni dioksidi moja kwa moja ndani ya maji ya juu.
Kwa sasa wanasayansi wamehifadhi hati za kioevu na hidrojeni kaboni dioksidi katika Pasifiki magharibi karibu na Taiwan na katika Bahari ya Aegean. Katika maji ya kina, ambapo joto la bahari ni joto na shinikizo ni la chini, watafiti wameona safi dioksidi kaboni inayotoka moja kwa moja kutoka kwenye sediments kama gesi na kupanda kwa uso wa bahari.
Bubbles dioksidi safi ya kaboni huinuka kutoka kwenye vifuniko ambavyo ni blanketi ya mfumo wa hydrothermal inayofanya kazi katika Pacific ya magharibi ya kitropiki. Picha na Roy Price, kwa heshima ya Jan Amend, CC BY-ND
Kadi ya mwitu wa hali ya hewa
Uvumbuzi huu unabadilisha ufahamu wa wanasayansi kuhusu mfumo wa kaboni ya baharini. Wanasayansi wa hali ya hewa hawajumuisha hifadhi za kaboni za bahari katika mifano ya sasa inayozingatia athari za uwezekano wa joto la baadaye, kwa sababu kidogo hujulikana kuhusu ukubwa na usambazaji wa vyanzo hivi vya kaboni.
Kwa kweli, kuna data hakuna takwimu ambazo zinaandika kiasi cha dioksidi kaboni kwa sasa kinatolewa kwenye hifadhi hizi ndani ya bahari. Hii inafanya historia ya kijiografia muhimu sana: Inathibitisha kwamba aina hizi za hifadhi zina uwezo wa kutolewa kiasi kikubwa cha kaboni wakati wanapotoshwa.
Vyanzo vya kaboni vinavyotambulika pia vimejulikana katika mazingira ya ardhi. Katika 1979, Dieng ya Indonesia ya volkano watu waliosumbuliwa na 142 wakati ilitolewa karibu na kaboni dioksidi safi. Katika 1986, hifadhi kaboni dioksidi chini ya Ziwa Nyos nchini Cameroon ilianza, kuua wanakijiji wa 1,700 na mamia ya wanyama.
Cow inakabiliwa na dioksidi kaboni katika mlipuko wa Ziwa 1986 Ziwa. USGS / Jack Lockwood
Dioksidi ya kaboni pia inazunguka karibu na Mlima wa Mammoth, California, mahali ambapo magma hupitia kwa njia ya kutengana na duka la dunia katika kina kirefu. Kiwango cha juu cha dioksidi kaboni kwenye udongo waliuawa zaidi ya ekari 100 za miti. Wanasayansi wanajitahidi kutambua na kufahamu maeneo mengine kwenye ardhi ambapo releases vile inaweza kutokea.
Ni vigumu zaidi kwa kupima dioksidi kaboni iliyohifadhiwa katika mabwawa ya bahari. Maeneo mengi ya bahari yana maeneo ya volcanism yenye nguvu na venting hydrothermal, lakini wanasayansi hawajui chochote kuhusu kiasi cha dioksidi kaboni kinachokusanya katika miamba ya jirani na sediments. Kwa mtazamo wangu, kuna haja ya haraka ya kuchunguza mipangilio ya baharini ambapo kaboni dioksidi inawezekana kujilimbikiza, na kisha kuchunguza jinsi wanavyoweza kuharibika.
Bahari ya joto, hatari kubwa
Huu sio jitihada zinazopaswa kufutwa. Bahari ya dunia ni joto kwa haraka, na mradi wa hali ya hewa kwamba wao watakuwa wa haraka sana karibu na miti, ambapo mabonde ya kina huunda kubeba maji ya joto chini.
Wakati maji haya ya joto yanapoingia ndani ya bahari ya ndani ya bahari, husafirisha joto kali kuelekea maeneo ambayo mabaki ya kaboni ya dioksidi yanaweza kuunda. Maji hayo ya joto yanaweza kudhoofisha mihuri ya hydrate inayoweka kaboni dioksidi ya kioevu.
Sasa kubwa, polepole sana inayoitwa mzunguko wa thermohaline hubeba maji ya joto kwa mikoa ya Polar ya Dunia, ambako inaziba na kuzama kwa bahari ya kina. Maphoto / Riccardo Pravettoni kupitia GRID-Arendal, CC BY-ND
Moja moja ya hifadhi hutokea magharibi mwa Pasifiki magharibi mwa Okinawa Trough katika Bahari ya Mashariki ya China. Hali ya joto ya maji ya chini katika eneo hili ni 37 kwa digrii XnUMX digrii (39 hadi digrii 3), ambayo ina maana kwamba cap hydrate iko ndani ya 4-4 digrii Celsius ya kiwango yake ya kiwango.
Kwa kiasi kikubwa, maji ya joto ya hydrothermal yanaongezeka kutoka chini ya hifadhi kaboni ya dioksidi kuelekea uso. Kama bahari inavyoendelea kuwa joto, tofauti ya joto kati ya maji baridi ya bahari na maji ya joto ya hydrothermal yatapungua. Hii itasaidia hydrate kuwa nyembamba, uwezekano wa kufikia mahali ambapo haitachukua tena kioevu kaboni ya dioksidi kutoroka.
Hadi sasa hakukuwa na utafiti wa kuchunguza kama hifadhi za kaboni za dioksidi za bahari zina hatari ya kuongezeka kwa joto la bahari. Lakini rekodi ya awali ya historia ya Dunia inaonyesha wazi kwamba hifadhi za geologic zinaweza kudhoofishwa - na kwamba wakati zipo, inaongoza kwa ongezeko la haraka la dioksidi kaboni ya hewa na joto la joto. Kwa mtazamo wangu, hii inawakilisha hatari isiyojulikana ambayo haijulikani.
Kuhusu Mwandishi
Lowell D. Stott, Profesa, Chuo Kikuu cha Kusini mwa California - Chuo cha Dornsife cha Barua, Sanaa na Sayansi
Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.
Vitabu kuhusiana
Mabadiliko ya hali ya hewa: Kila mtu anahitaji kujua
na Joseph Romm
Primer muhimu juu ya nini itakuwa suala linaloelezea wakati wetu, Mabadiliko ya hali ya hewa: Kila mtu anahitaji kujua ® ni mtazamo wa wazi wa sayansi, migogoro, na matokeo ya sayari yetu ya joto. Kutoka kwa Joseph Romm, Mshauri Mkuu wa Sayansi kwa National Geographic Miaka ya Hai Dangerously mfululizo na moja ya watu wa Rolling Stone "Watu wa 100 ambao wanabadilisha Amerika," Mabadiliko Ya Tabianchi hutoa mtumiaji-kirafiki, majibu ya kisayansi ya magumu kwa maswali magumu (na ya kawaida ya kisiasa) yanayozunguka kile mwanadamu wa hali ya hewa Lonnie Thompson ameona "hatari ya wazi na ya sasa kwa ustaarabu.". Inapatikana kwenye Amazon
Mabadiliko ya Hali ya Hewa: Sayansi ya Kuchomoa Global na Nishati Yetu ya Toleo la Toleo la pili la toleo
na Jason Smerdon
Toleo la pili la Mabadiliko Ya Tabianchi ni mwongozo wa kupatikana na wa kina wa sayansi nyuma ya joto la joto la kimataifa. Kwa mfano, maandiko yanaelekezwa kwa wanafunzi katika ngazi mbalimbali. Edmond A. Mathez na Jason E. Smerdon hutoa utangulizi mpana, taarifa ya sayansi ambayo inaelewa ufahamu wetu wa hali ya hewa na matokeo ya shughuli za binadamu kwenye joto la dunia yetu.Mathez na Smerdon huelezea majukumu ambayo anga na bahari kucheza katika hali ya hewa yetu, kuanzisha dhana ya usawa wa mionzi, na kuelezea mabadiliko ya hali ya hewa yaliyotokea katika siku za nyuma. Pia wanafafanua shughuli za binadamu ambazo huathiri hali ya hewa, kama gesi ya chafu na uchafu wa erosoli na ukataji miti, pamoja na athari za matukio ya asili. Inapatikana kwenye Amazon
Sayansi ya Mabadiliko ya Hali ya Hewa: Kozi ya Mikono
na Blair Lee, Alina Bachmann
Sayansi ya Mabadiliko ya Hali ya Hewa: Kozi ya Mikono hutumia maandishi na shughuli kumi na nane za mikono kueleza na kufundisha sayansi ya joto la joto na mabadiliko ya hali ya hewa, jinsi wanadamu wanavyojibika, na nini kinaweza kufanywa au kupunguza kiwango cha joto la joto na mabadiliko ya hali ya hewa. Kitabu hiki ni mwongozo kamili, kamilifu wa mada muhimu ya mazingira. Majukumu yaliyofunikwa katika kitabu hiki ni pamoja na: jinsi molekuli huhamisha nishati kutoka jua ili kuhariri anga, gesi ya chafu, athari ya chafu, joto la joto, Mapinduzi ya Viwanda, majibu ya mwako, loops ya maoni, uhusiano kati ya hali ya hewa na hali ya hewa, mabadiliko ya hali ya hewa, kuzama kaboni, kutoweka, carbon footprint, kuchakata, na nishati mbadala. Inapatikana kwenye Amazon
Kutoka kwa Mchapishaji:
Ununuzi kwenye Amazon huenda ukapoteza gharama ya kukuleta InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, na Hali ya hewaImpactNews.com bila gharama na bila watangazaji ambao wanafuatilia tabia zako za kuvinjari. Hata kama wewe bonyeza kiungo lakini usiupe bidhaa hizi zilizochaguliwa, kitu kingine chochote unachotumia katika ziara hiyo hiyo kwenye Amazon hutupa tume ndogo. Hakuna gharama ya ziada kwako, kwa hiyo tafadhali shiriki katika jitihada. Unaweza pia tumia kiungo hiki kutumia Amazon wakati wowote ili uweze kusaidia kusaidia jitihada zetu.
