Het Mauna Loa-observatorium in Hawaï heeft onlangs de hoogste concentratie koolstofdioxide geregistreerd, of CO ₂ , niveaus in de menselijke geschiedenis. In feite, de laatste keer CO ₂ niveaus overtroffen 400 delen per miljoen was tijdens het Plioceen, een geologisch tijdperk tussen twee en vijf miljoen jaar geleden, toen oceanen 50 voet hoger stegen en kleine ijskappen zich nauwelijks aan de polen vastklampten.

"Het Plioceen was geen wereld waar mensen en onze voorouders deel van uitmaakten, "Zei Jessica Tierney, universitair hoofddocent geowetenschappen aan de Universiteit van Arizona. "Aan het einde zijn we net begonnen te evolueren."

Nu we 415 delen per miljoen CO . hebben bereikt ₂ , Tierney denkt dat het Plioceen kan worden gebruikt om de klimaatveranderingen van de zeer nabije toekomst te begrijpen. Eerdere studies probeerden dit, maar een zeurende discrepantie tussen klimaatmodellen en fossiele gegevens uit dat deel van de geschiedenis van de aarde vertroebelde alle mogelijke inzichten.

Een nieuwe studie, vandaag gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven , een andere gebruikt, betrouwbaarder type fossiele gegevens dan eerdere studies. Tierney is de leider van de studie, die de discrepantie tussen fossiele gegevens en simulaties van klimaatmodellen oploste en aantoonde dat, Ja, het Plioceen is een goede analogie voor toekomstige klimaatvoorspellingen.

Het Plioceen-probleem

Vóór de industriële revolutie, CO ₂ niveaus schommelden rond de 280 ppm. Voor perspectief, het duurde meer dan twee miljoen jaar voor CO ₂ niveaus op natuurlijke wijze dalen van 400 ppm tot pre-industriële niveaus. In iets meer dan 150 jaar de mensheid heeft ervoor gezorgd dat die niveaus weer opveren.

Eerdere proxymetingen van de Plioceen-zeeoppervlaktetemperaturen leidden ertoe dat wetenschappers concludeerden dat een warmere aarde ervoor zorgde dat de tropische Stille Oceaan vast kwam te zitten in een equatoriaal weerpatroon genaamd El Niño.

Normaal gesproken, terwijl de passaatwinden van oost naar west over het warme oppervlaktewater van de Stille Oceaan waaien, warm water stapelt zich op in de oostelijke Stille Oceaan, het afkoelen van de westelijke kant van de oceaan met ongeveer 7 tot 9 graden Fahrenheit. Maar tijdens een El Niño, het temperatuurverschil tussen oost en west daalt tot net onder de 2 graden, het beïnvloeden van weerpatronen over de hele wereld, inclusief Zuid-Arizona. El Niño's komen meestal ongeveer om de drie tot zeven jaar voor, zei Tierney.

Het probleem is, klimaatmodellen van het Plioceen, inclusief CO ₂ niveaus van 400 ppm, kon geen permanente El Niño simuleren zonder funky te maken, onrealistische veranderingen in modelomstandigheden.

"Dit artikel is ontworpen om dat concept van de permanente El Niño opnieuw te bekijken en te zien of het echt stand houdt tegen een heranalyse van de gegevens, "zei ze. "We merken dat het geen stand houdt."

Vetthermometers

Ongeveer 20 jaar geleden, wetenschappers ontdekten dat ze temperaturen uit het verleden konden afleiden op basis van chemische analyse van een specifiek soort gefossiliseerde schil van een type plankton dat foraminiferen wordt genoemd.

"We hebben geen thermometers die naar het Plioceen kunnen gaan, dus we moeten in plaats daarvan proxygegevens gebruiken, ' zei Tierney.

Vanaf dat moment, wetenschappers hebben geleerd dat metingen van foraminiferen kunnen worden vertekend door oceaanchemie, dus gebruikten Tierney en haar team in plaats daarvan een andere proxy-meting - het vet geproduceerd door een ander plankton, coccolithoforen genaamd. Als de omgeving warm is, coccolithoforen produceren een iets ander soort vet dan wanneer het koud is, en paleoklimatologen zoals Tierney kunnen de veranderingen in het vet lezen, bewaard in oceaansedimenten, om de temperatuur van het zeeoppervlak af te leiden.

"Dit is een veelgebruikte en betrouwbare manier om naar temperaturen in het verleden te kijken, dus veel mensen hebben deze metingen gedaan in het Plioceen. We hebben gegevens van over de hele wereld, "zei ze. "Nu gebruiken we deze dikke thermometer waarvan we weten dat hij geen complicaties heeft, en we zijn er zeker van dat we een schoner resultaat kunnen krijgen."

El Niñ... Nee

Tierney en haar team ontdekten dat het temperatuurverschil tussen de oostelijke en westelijke kant van de Stille Oceaan wel afnam, maar het was niet uitgesproken genoeg om te kwalificeren als een volwaardige permanente El Niño.

"We hadden geen permanente El Niño, dus dat was een beetje een extreme interpretatie van wat er gebeurde, ' zei ze. 'Maar het verschil tussen oost en west is kleiner geworden - dat is nog steeds waar.'

De oostelijke Stille Oceaan werd warmer dan de westelijke, waardoor de passaatwinden afzwakten en de neerslagpatronen veranderden. Droge plaatsen als Peru en Arizona waren misschien natter. Deze resultaten uit het Plioceen komen overeen met wat toekomstige klimaatmodellen hebben voorspeld, als gevolg van CO ₂ niveaus tot 400 ppm.

Dit is veelbelovend omdat de proxygegevens nu overeenkomen met de Plioceen-klimaatmodellen. "Het klopt allemaal, ' zei Tierney.

het Plioceen, echter, was in een tijd in de geschiedenis van de aarde toen het klimaat langzaam afkoelde. Vandaag, het klimaat wordt heel snel warmer. Kunnen we echt een vergelijkbaar klimaat verwachten?

"De reden dat de zeespiegels en ijskappen tegenwoordig niet helemaal overeenkomen met het klimaat van het Plioceen, is omdat het tijd kost om ijskappen te smelten, "Zei Tierney. "Echter, de veranderingen in de atmosfeer die optreden als reactie op CO ₂ - zoals de veranderingen in de passaatwinden en regenpatronen - kunnen zeker plaatsvinden binnen de tijdspanne van een mensenleven."