science >> Wetenschap >  >> Natuur

Nat en stormachtig weer teisterde de kust van Californië... 8, 200 jaar geleden

Een gedateerde kwartsectie van de stalagmiet van de White Moon Cave die de periode van de Holoceen-anomalie overspant. Krediet:Jessica Oster, Vanderbilt University

Het weerbericht voor Californië 8, 200 jaar geleden was uitzonderlijk nat en stormachtig.

Dat is de conclusie van een paleoklimaatstudie die stalagmietgegevens uit de White Moon Cave in het Santa Cruz-gebergte analyseerde, online gepubliceerd op 20 juni in Wetenschappelijke rapporten .

Het 150-jarige stuk ongewoon nat weer van de Golden State lijkt te zijn gekenmerkt door bijzonder intense winterstormen en valt samen met een klimaatafwijking in de ijskernen van Groenland die voor het eerst werden ontdekt in 1997. Voordat deze "8,2 ka-gebeurtenis" werd ontdekt, dachten wetenschappers dat het klimaat in de wereld tijdens het Holoceen ongewoon stabiel was geweest, het geologische tijdperk dat de laatste 11 omvat, 700 jaar geschiedenis van de aarde.

Sindsdien hebben onderzoekers de kenmerkende, 3,3-graden Celsius temperatuurdaling in de Groenlandse ijskernen met een catastrofale gebeurtenis:de afwatering van twee gigantische gletsjermeren (Lake Ojibway en Lake Agassiz) in het noordoosten van Noord-Amerika, veroorzaakt door de ineenstorting van de enorme ijskap die een groot deel van het continent bedekte tijdens de laatste ijstijd. Op korte termijn, de twee meren hebben genoeg smeltwater in de Noord-Atlantische Oceaan gedumpt om de oceanische en atmosferische circulatiepatronen van de wereld te verstoren en het zeeniveau met ergens tussen de twee en drie meter te verhogen. De enorme zoetwatervloed is in verband gebracht met een langdurige koudegolf in Europa, toegenomen droogte in Afrika, verzwakte moessons in Azië en versterkte moessons in Zuid-Amerika.

"Dit is het eerste bewijs met hoge resolutie van de reactie van het klimaat aan de kust van Californië op de meest kenmerkende gebeurtenis in het Holoceen. Hoewel de effecten minder ernstig lijken te zijn dan in andere delen van de wereld, het geeft ons nieuwe informatie over de aard van deze wereldwijde klimaatgebeurtenis, " zei Jessica Oster, assistent-professor aard- en milieuwetenschappen aan de Vanderbilt University, die de studie leidde.

De grafiek toont de resultaten van de analyse van de stalagmiet van de Witte Maangrot in vergelijking met het Groenlandse ijskernrecord en vergelijkbare gegevens van de Heshang-grot in China. Krediet:Jessica Oster, Vanderbilt University

Oster is lid van een kleine gemeenschap van aardwetenschappers die pionieren met het gebruik van minerale afzettingen in grotten als proxies voor het prehistorische klimaat. grot formaties, inclusief stalagmieten en stalactieten, waardevolle informatie kan geven over het klimaat van de afgelopen 600, 000 jaar. Ze hebben een ingebouwde klok:de minerale afzettingen bevatten radioactief uranium-234 dat met een constante snelheid in thorium-230 vervalt, zodat de verhouding van de twee isotopen wordt bepaald door de datum waarop de minerale afzetting is gevormd. Seizoensvariaties in waterinsijpeling produceren lagen die met grote precisie kunnen worden gedateerd. De verhoudingen van andere isotopen in de mineralen, waaronder zuurstof en koolstof, geven informatie over de temperatuur en aard van de vegetatie in de regio op het moment dat de lagen werden gevormd. Concentraties van sporenelementen zoals magnesium, strontium en fosfor geven informatie over hoe nat de omgeving was.

"Gebeurtenissen als deze zijn bijzonder moeilijk te bestuderen omdat ze zo kort zijn, " zei Oster. "Snelgroeiende stalagmieten zijn bijzonder goed voor dit doel omdat ze een zeer hoge temporele resolutie hebben."

Met een vijfjarige subsidie ​​van de National Science Foundation, Oster analyseert stalagmieten uit twee Californische grotten om nieuw licht te werpen op de factoren die tijdens het late Pleistoceen en het vroege Holoceen tot megadroogtes in de regio hebben geleid. Tijdens haar studie heeft ontdekte ze vlak daarvoor een stalagmiet die snel groeide, tijdens en na het 8.2 ka-evenement. Door analyse van de zuurstof- en koolstofisotoopverhoudingen en de concentraties van de sporenelementen fosfor en magnesium in de minerale lagen gevormd uit 6, 900 tot 8, 600 jaar geleden, Oster en haar medewerkers verzamelden een aanzienlijke hoeveelheid informatie over wat er gaande was in de prehistorische Californische atmosfeer.

Volgens het blad, "... het nieuwe record suggereert dat de gebeurtenis van 8,2 ka werd geassocieerd met een korte periode van nattere omstandigheden, mogelijk als gevolg van toegenomen storm, en toont een bijna synchrone klimaatreactie op deze gebeurtenis aan beide zijden van de Stille Oceaan."

Klimatologen zijn vooral geïnteresseerd in deze prehistorische gebeurtenis omdat het inzicht kan geven in wat er zou gebeuren als de opwarming van de aarde een punt bereikt waarop gletsjers in Groenland en andere delen van de wereld snel genoeg smelten om grote hoeveelheden zoet water in de oceaan te dumpen. In 2003, bijvoorbeeld, het Office of Net Assessment van het Amerikaanse ministerie van Defensie heeft specifiek op basis van deze gebeurtenis een studie gemaakt van toekomstige klimaatverandering.