science >> Wetenschap >  >> Natuur

Snelle klimaatveranderingen op het noordelijk halfrond in het vroegste Midden-Pleistoceen

Figuur 1:Voorbeeldlocaties (a) Chiba-sectie, Baai van Osaka, Punt op de middelste breedtegraad van de Noordelijke Stille Oceaan (U1313). (b) (c) toont de locatie van de Chiba-sectie. (d) Locatie van kern TB2 nabij het Chiba-gedeelte langs de Yoro-rivier. Krediet:Universiteit van Kobe

Door klimaatveranderingen te bestuderen die duizenden jaren geleden plaatsvonden, we kunnen het mondiale klimaatsysteem beter begrijpen en het toekomstige klimaat van de aarde voorspellen. Een onderzoeksteam met meerdere organisaties onder leiding van professor HYODO Masayuki (Research Centre for Inland Seas, Kobe University) heeft bewijs gevonden van snelle klimaatveranderingen op een schaal van duizend tot honderd jaar die 780 tot 760 duizend jaar geleden plaatsvonden. De bevindingen werden op 30 augustus gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten .

Tijdens het 2,6 miljoen jaar durende Kwartair, het klimaat herhaalde een glaciale en interglaciale cyclus, veroorzaakt door veranderingen in de geografische spreiding van zonnestraling als gevolg van orbitale veranderingen, waaronder die van de baan van de aarde en de helling van zijn as. Deze veranderingen worden beschouwd als "Milankovitch-cycli", meer dan 20, 000 jaar in periode. Maar in het Holoceen en de laatste ijstijden, een aantal millennium-tot-honderdjarige klimaatveranderingen zijn waargenomen. Dergelijke snelle klimaatveranderingen zijn nauwelijks gemeld vóór de laatste ijstijd.

In de interglaciale periode tussen 780 en 760 duizend jaar geleden, de baanpatronen van de aarde waren vrij gelijkaardig aan het huidige (Holoceen) tijdperk, dus dit interglaciale klimaat kan nuttig zijn bij het voorspellen van het toekomstige klimaat op aarde.

Het onderzoeksteam richtte zich op de Kazusa Group (prefectuur Chiba, Japan), die de snelste sedimentatiesnelheid ter wereld heeft voor lagen van die tijd, en om de 10 jaar paleoceanische milieuregistraties met hoge resolutie verkregen. In combinatie met gegevens uit de baai van Osaka en de Noord-Atlantische Oceaan, ze vonden bewijs van meerdere gevallen van snelle opwarming en afkoeling in alle drie de regio's tegelijkertijd. De gegevens bevatten het ongebruikelijke fenomeen van een snelle temperatuurstijging met cycliciteit die plotseling eindigt met een koude gebeurtenis. De koude gebeurtenissen vonden plaats op hetzelfde moment dat de grote ijsbergstroom de middelste breedtegraden in de Noord-Atlantische Oceaan bereikte, dus men denkt dat ze worden veroorzaakt door smeltwater dat de Noord-Atlantische Oceaan bedekte.

Figuur 2:Registratie van klimaat en milieu tussen 790 en 750 duizend jaar geleden in drie gebieden. Krediet:Universiteit van Kobe

Deze cyclische opwarming en snelle afkoeling herhaalde zich tweemaal net na een geomagnetische omkering, een belangrijke gebeurtenis voor de Vroeg/Midden-Pleistoceen grens, en een derde keer ongeveer 10 duizend jaar later. Alles gebeurde nadat de aarde haar geomagnetische kracht had hersteld. Dit toont aan dat de tweede helft van deze interglaciale periode, namelijk de vroegste fase van het Midden-Pleistoceen, was een tijd van extreme klimaatverandering toen ijskappen uitzetten en krimpen, waardoor de zeespiegel enkele meters veranderde, herhaalt zich elke 500 tot 2000 jaar.

Het fenomeen van snelle temperatuurstijgingen, gemoduleerd door tweehonderdjarige cycli die eindigen met een plotselinge bevriezing, deed zich alleen voor tijdens een zeer kort deel van deze interglaciale periode, tijdens de twee warmste periodes. De kans is groot dat deze periode van 200 jaar de cyclus van de Vries markeert (205 jaar), toen het klimaat bijzonder gevoelig was voor zonneactiviteit.

Figuur 3:Close-up van gebeurtenissen A, B en G, H. Krediet:Universiteit van Kobe

Onderzoekers gaan nu na of hetzelfde fenomeen in andere regio's kan worden waargenomen. Bewijs van het zuidelijk halfrond zal de sleutel zijn om te laten zien of het een wereldwijd fenomeen was. Deze ontdekking is zeer ongebruikelijk onder de klimaatopwarming die in het verleden plaatsvond, maar ook als een belangrijke sleutel tot het leren over de diversiteit van temperatuurstijgingen en het begrijpen van de huidige opwarming van de aarde.

Aanvullend, deze ontdekking werd gedaan in de afdeling Chiba (Japan), een kandidaat-sectie voor de vroege / midden-Pleistoceen-tijdperk globale grens stratotype secties en punten (GSSP), momenteel wordt beoordeeld door de International Union of Geological Sciences. Deze bevindingen leveren verder bewijs voor de academische waarde van de Chiba-sectie.