Tussen 256 miljoen en 335 miljoen jaar geleden, de landmassa's van het zuidelijk halfrond werden samengeperst in een supercontinent genaamd Gondwana. Gegrepen in de koude greep van een ijstijd, gletsjers bewogen langzaam over het landschap, de grond omwoelen en een spoor van sediment achterlatend. Ze trokken zich terug terwijl de aarde opwarmde, overgang van een ijskelder naar een broeikasklimaat aan het einde van het paleozoïcum.

Vandaag, UWM-studenten geowetenschappen bestuderen die gletsjerpaden, in de hoop informatie over het verleden te ontdekken die ons zou kunnen helpen ons opwarmende klimaat in het heden te begrijpen.

Het geologische record vastspijkeren

Sinds ongeveer de jaren zestig, zei de vooraanstaande professor in de geowetenschappen John Isbell, wetenschappers hebben gewerkt met het idee dat Gondwana werd bedekt door één gigantische gletsjer, meer dan 100 miljoen jaar onder ijs begraven.

Maar, hij zei, wanneer ze in detail worden bestudeerd, de geologie vertelt een ander verhaal. Op basis van onderzoek naar oude zeespiegels, Isbell stelde vast dat de late Paleozoïsche oceanen geen watervolume wonnen of verliezen op de schaal die zou worden opgesloten in een uitdijende en krimpende massieve ijskap.

"Wat we ontdekken is dat er afwisselende intervallen van 1 tot 8 miljoen jaar zijn waar er ijs was, en intervallen van 1 tot 8 miljoen jaar waarin er minder of geen ijs was binnen dat tijdsbestek, "Zei Isbell. "En dat ijs fluctueerde niet vanuit een enkel ijscentrum, maar een hele reeks kleinere ijscentra."

In feite, onderzoek toont aan dat er minstens 22 ijskappen waren. Nu proberen Isbell en zijn studenten vast te stellen wat er tijdens die tussenpozen met die gletsjers en het landschap is gebeurd.

"We kijken naar fysieke sedimentologie - alles van de grootte en vorm van een zandkorrel tot de grootschalige architectuur van zandsteen. Dat vertelt ons over hoe de gletsjers er toen uitzagen, " zei afgestudeerde student Libby Ives. "Omdat deze rotsen alleen op bepaalde plaatsen worden bewaard, we moeten naar die plaatsen gaan."

Voor afgestudeerde student Eduardo Luiz Menozzo da Rosa, waaronder het Paraná-bekken in Brazilië, en, dit zou, Namibië.

"Er zijn daar enkele valleien waarvan wordt aangenomen dat ze zijn gevormd door de gletsjers. Die valleien vormen de verbinding tussen de ijskappen in Afrika en het oostelijke deel van het Paraná-bekken, " zei hij. Hij is op zoek naar bewijs dat dezelfde gletsjers die het landschap van Namibië zouden kunnen hebben gevormd, ver genoeg in Gondwana zijn gereisd om ook de Braziliaanse geografie te veranderen.

"Alle leerlingen van John kijken naar kleine fragmenten, en hopelijk kunnen we dat grote plaatje weer in elkaar zetten nadat we iemand hebben die elk gebied bestrijkt, " zei afgestudeerde student Kate Pauls. Ze doet onderzoek naar het paleoklimaat van Argentinië, het onderzoeken van de bulkgesteente-geochemie van de sedimentaire eenheden van het Paganzo-bekken om te zoeken naar bewijs van hoe de omgeving eruitzag tijdens de ijstijd.

Andere studenten zijn naar plaatsen als Patagonië in Argentinië gereisd, Uruguay, Brazilië, Antartica, en Tasmanië.

De klimaatverandering van vandaag begrijpen

Dit onderzoek is essentieel omdat de late Paleozoïsche ijstijd de laatste keer was dat de aarde overging van een "ijskast" naar "kas" - een toestand gekenmerkt door hogere temperaturen, planten die groeien op de noord- en zuidpool, met ijs dat alleen op bergtoppen te vinden is.

De klimaatomstandigheden van vandaag lijken opmerkelijk veel op elkaar. Net als de late paleozoïsche overgang van ijshuis naar broeikas, een overvloed aan koolstofdioxide in de atmosfeer lijkt te leiden tot het krimpen van de huidige ijskappen. Isbel waarschuwt, Hoewel, dat de aarde vandaag de dag in een ongekend tempo opwarmt.

"Het begrijpen van de geschiedenis van onze planeet is belangrijk om te interpreteren wat er in onze huidige tijd gebeurt, Ives zei. "Ik heb een eerstehulpcursus in de wildernis gevolgd, en een van de dingen die ze in ons hoofd boorden was toen we probeerden vast te stellen wat er mis is met iemand, je moet vragen, 'Wat is normaal voor jou?' Om de huidige staat van onze aarde en deze grootschalige (klimaat)trends te begrijpen, we moeten weten wat in het verleden normaal was."

Op die manier, da Rosa heeft toegevoegd, "we kunnen beginnen met het maken van voorspellingen over toekomstige klimaatverandering."

Bijvoorbeeld, de overgang van ijshuis naar broeikas werd gevolgd door een massale uitstervingsgebeurtenis toen 90 procent van de soorten op aarde uitstierf. De planeet bevindt zich midden in een nieuwe massale uitsterving, Isbel zei, en we moeten aandacht besteden aan het verleden om te begrijpen wat ons te wachten staat als er meer koolstof en broeikasgassen in de atmosfeer vrijkomen.

Dat zou iedereen moeten aangaan, zei Isbel.

"We kunnen niet met de dobbelstenen gooien en verwachten elke keer te overleven."

Laat de goede tijden 'rock' and roll

Hoewel toekomstige voorspellingen over klimaatverandering somber kunnen lijken, het werk zelf niet. Paulus, Ives en de Rosa vertellen enthousiast over reizen naar nieuwe landen, werken met internationale teams van geologen en paleontologen en trotseren afgelegen gebieden en extreme weersomstandigheden in naam van de wetenschap.

"Het beste oudejaarsfeest dat ik ooit heb gehad was op Antarctica, 300 kilometer van de Zuidpool, ' zei Ives lachend. 'De zon scheen de hele tijd. De volgende dag, iedereen speelde honkbal met een steen gewikkeld in noppenfolie, in het midden van een gletsjer."

Pauls' favoriete herinnering aan veldwerk komt uit haar tijd in Argentinië. Zij en Isbell waren steenmonsters aan het verzamelen met een Argentijnse collega, Carina Colombi, toen Isbell vooruit begon te werken. Om sommige moeilijk te beklimmen gebieden te bereiken, hij liet zijn rugzak achter.

"Nadat we geen zakken meer hadden, hij was blijkbaar net begonnen monsters in zijn hemd te stoppen. We waren als, kijk! Het is Kangoeroe John! Omdat hij net een uitpuilende zak met monsters had, " ze zei.

Isbell herinnert zich met trots dat hij de eerste persoon – of meercellig organisme was, wat dat betreft – om een ​​bepaalde regio van Antarctica te zien, en het trotseren van verraderlijke omstandigheden in Siberië toen de volgende dichtstbijzijnde stad naar zijn buitenpost 2 was, 000 mijl verderop in Alaska.

Waar ze ook reizen, wat de omstandigheden ook zijn, er is genoeg gesteente en sediment dat op hen wacht.

"Natuurlijk, als je iets beantwoordt, je vindt altijd een andere vraag, ' zei Pauls. 'Zo is wetenschap.'