Wetenschap
Promovendi Daniel Miller, in het water, met Helen Habicht en Benjamin Keisling, omgaan met twee teruggevangen sedimentvallen uit een ongewoon diep meer in centraal Maine, waar ze 136 sedimentmonsters verzamelden over een periode van 900 jaar om het langste klimaatrecord met de hoogste resolutie voor het noordoosten van de Verenigde Staten tot nu toe te reconstrueren. Krediet:UMass Amherst
Voor het eerst een nieuwe techniek toepassen in de regio, geowetenschappers van de Universiteit van Massachusetts Amherst hebben het langste klimaatrecord met de hoogste resolutie voor het noordoosten van de Verenigde Staten gereconstrueerd, die eerder onopgemerkte temperatuurcycli in het verleden onthult en het record 900 jaar in het verleden verlengt, veel verder dan de vorige vroege datum van 1850.
Eerste auteur Daniel Miller, met Helen Habicht en Benjamin Keisling, voerden deze studie uit als onderdeel van hun doctoraatsprogramma's met adviseurs geowetenschappen professoren Raymond Bradley en Isla Castañeda. Zoals Miller uitlegt, ze gebruikten een relatief nieuwe kwantitatieve methode op basis van de aanwezigheid van chemische verbindingen die bekend staan als vertakte glyceroldialkylglyceroltetra-ethers (vertakte GDGT's) die in meren worden aangetroffen, bodems, rivieren en veengebieden over de hele wereld. De verbindingen kunnen een onafhankelijke terrestrische paleo-thermometer opleveren die de temperatuurvariabiliteit in het verleden nauwkeurig beoordeelt.
molenaar zegt, "Dit is de eerste poging om deze verbindingen te gebruiken om de temperatuur in het noordoosten te reconstrueren, en de eerste met deze resolutie." Hij en zijn collega's waren in staat om in totaal 136 monsters te verzamelen over een periode van 900 jaar, veel meer dan beschikbaar zou zijn met meer traditionele methoden en van andere locaties die doorgaans slechts één monster per 30-100 jaar opleveren.
In hun resultaten molenaar zegt, "We zien in wezen afkoeling gedurende het grootste deel van het record tot de jaren 1900, die overeenkomt met andere paleo-records voor Noord-Amerika. We zien de middeleeuwse warme periode in het begin en de kleine ijstijd in de jaren 1800." Een onverwachte waarneming was 10, Temperatuurcycli van 50 tot 60 jaar die niet eerder zijn gezien in records uit het noordoosten van de VS, hij voegt toe, "een nieuwe bevinding en verrassend. We proberen erachter te komen waardoor dat komt. Het kan worden veroorzaakt door veranderingen in de Noord-Atlantische Oscillatie of andere atmosferische patronen. We zullen er verder naar kijken."
Hij voegt toe, "We zijn hier erg enthousiast over. Ik vind het een mooi verhaal over hoe afstudeerders die met een veelbelovend idee komen, als ze voldoende steun krijgen van hun adviseurs, kan een onderzoek opleveren met werkelijk oogverblindende resultaten." Details verschijnen in een recent nummer van het open-access online tijdschrift van de European Geophysical Union, Klimaat van het verleden .
De auteurs wijzen erop dat paleo-temperatuurreconstructies essentieel zijn om door de mens veroorzaakte klimaatverandering te onderscheiden van natuurlijke variabiliteit, maar historische temperatuurrecords zijn niet lang genoeg om de variabiliteit van vóór de menselijke impact vast te leggen. Verder, het gebruik van conventionele stuifmeel- en landgebaseerde sedimentmonsters, aangezien klimaatproxy's verwarrende parameters kunnen weerspiegelen in plaats van temperatuur, zoals neerslag, vochtigheid, verdamping, transpiratie en vegetatieveranderingen.
Daarom, aanvullende kwantitatieve paleo-temperatuurregistraties zijn nodig om de temperatuurvariabiliteit in het verleden in het noordoosten van de Verenigde Staten nauwkeurig te beoordelen, wijzen de onderzoekers erop. Een onafhankelijke terrestrische paleo-thermometer die vertrouwt op het meten van twee bijproducten van processen die worden uitgevoerd in vertakte GDGT's in meersediment, een methode die twee decennia geleden voor het eerst werd geïntroduceerd door onderzoekers in Nederland, bood een veelbelovend alternatief, zegt Molenaar.
Bronorganismen zijn niet bekend voor branche-GDGT's, hij maakt duidelijk, maar men denkt dat ze gedeeltelijk worden geproduceerd door Acidobacteria. "Dit zijn verbindingen die waarschijnlijk worden geproduceerd door verschillende algen- en bacteriegemeenschappen in het membraan, of huid, " merkt hij op. "Net als voor mensen, de huid regelt de lichaamstemperatuur van het organisme en deze verbindingen veranderen als reactie op de temperatuur. Dus als ze in de zomer groeien, ze weerspiegelen dat en de verbindingen zijn anders dan wanneer ze in de winter zouden zijn geproduceerd. We registreren de verbindingen om de temperatuurcurven te krijgen. We ontdekten dat er in de herfst een enorme bloei van deze organismen lijkt te zijn. Nadat ze zijn gestorven, ze vestigen zich in de bodem van het meer. We denken dat het vooral een herfsttemperatuur is die we detecteren."
Voor dit werk, Miller en collega's construeerden grote plastic sedimentvallen en plaatsten ze ongeveer drie meter onder het oppervlak van een kleine, 30 meter diep meer in het centrum van Maine in mei, 2014. Vervolgens doken ze onder om elke maand in juni een opvangfles uit de bodem van elke val te halen, Juli, Augustus en September, en de daaropvolgende mei 2015.
molenaar zegt, "Dit meer is erg diep voor zijn kleine oppervlakte, met zeer steile wanden. Het lijkt niet veel vermenging van waterlagen door oppervlaktewinden te hebben. We denken dat dit heeft bijgedragen aan het behoud van een bodemwaterlaag zonder zuurstof het hele jaar door, bekend als anoxie, die helpt bij het behoud van jaarlijkse lagen in de sedimenten op de bodem van het meer. Het is zeldzaam dat een meer zo fijn is, dunne lijnen die de jaarlijkse afzetting vertegenwoordigen, dus alles wat je hoeft te doen is de regels tellen om de jaren te tellen. We hebben onze resultaten dubbel gecontroleerd met radiokoolstofdatering en andere methoden, en het blijkt dat het op deze manier reconstrueren van het temperatuurrecord gelukt is."
Miller en collega's zeggen dat dit project van vele kanten opmerkelijke steun kreeg, inclusief de UMass Amherst Alumni Association die veldwerk voor studenten en gegevensverzameling in Maine ondersteunt; de afdeling geologie van het Bates College; financiering van de U.S. Geological Survey; en bij UMass Amherst, geavanceerde laboratoriumapparatuur voor biogeochemie en de Joe Hartshorn Memorial Award van de afdeling geowetenschappen, en andere hulp van het Northeast Climate Adaptation Science Center.
De onderzoekers concluderen dat deze eerste paleo-temperatuurreconstructie in combinatie met locatiespecifieke kennis van Basin Pond "ons begrip van klimatologische variabiliteit in het noordoosten van de VS na het tijdperk van menselijke invloed informeert" en "bijdraagt aan ons begrip van de productie en het lot van brGDGT's " in meersystemen.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com