science >> Wetenschap >  >> Natuur

Studie suggereert grote aardbevingen oorzaak van Arctische opwarming

Anomalie van de luchttemperatuur in het noordpoolgebied sinds 1900. De dikke rode lijnen geven twee fasen van abrupte opwarming aan. Gegevens verzameld door Arctic and Antarctic Research Institute. Credit:Leopold Lobkovsky/Geowetenschappen

Een onderzoeker van het MIPT heeft een nieuwe verklaring voorgesteld voor de snelle opwarming van het noordpoolgebied. In zijn recente paper in Geowetenschappen , hij suggereert dat de opwarming veroorzaakt zou kunnen zijn door een reeks grote aardbevingen.

De opwarming van de aarde is een van de dringende problemen waarmee de beschaving wordt geconfronteerd. Het wordt algemeen aangenomen dat het wordt veroorzaakt door menselijke activiteit, waardoor de concentratie van broeikasgassen in de atmosfeer toeneemt. Echter, deze visie verklaart niet waarom de temperatuur soms vrij abrupt stijgt.

In het Noordpoolgebied, een van de factoren die de klimaatopwarming stimuleren, is het vrijkomen van methaan uit permafrost en metastabiele gashydraten in de schapzone. Sinds onderzoekers de temperaturen in het noordpoolgebied begonnen te monitoren, de regio heeft twee periodes van abrupte opwarming gekend:eerst in de jaren 1920 en '30, en dan beginnend in 1980 en doorgaand tot op de dag van vandaag.

Leopold Lobkovski, die auteur is van de studie die in dit verhaal wordt gerapporteerd, is lid van de Russische Academie van Wetenschappen en hoofd van het MIPT Laboratory for Geophysical Research of the Arctic and Continental Margins of the World Ocean. In zijn krant, de wetenschapper veronderstelde dat de onverklaarbare abrupte temperatuurveranderingen veroorzaakt zouden kunnen zijn door geodynamische factoren. specifiek, hij wees op een reeks grote aardbevingen in de Aleoetenboog, dat is het seismisch actieve gebied dat het dichtst bij het noordpoolgebied ligt.

Om zijn hypothese te testen, Lobkovsky moest drie vragen beantwoorden. Eerst, vielen de data van de grote aardbevingen samen met temperatuursprongen? Tweede, wat is het mechanisme waardoor de lithosferische verstoringen zich over meer dan 2 kunnen voortplanten, 000 kilometer van de Aleoeten naar het Arctische platgebied? Derde, hoe intensiveren deze verstoringen de methaanemissies?

Het antwoord op de eerste vraag kwam uit historische data-analyse. Het bleek dat de Aleoetenboog inderdaad de plaats was van twee reeksen van grote aardbevingen in de 20e eeuw (meer details onder de tekst). Elk van hen ging vooraf aan een abrupte temperatuurstijging van ongeveer 15 tot 20 jaar.

Er was een model van lithosferische excitatiedynamiek nodig om de tweede vraag te beantwoorden. Het model dat de onderzoeker gebruikt, beschrijft de voortplanting van zogenaamde tektonische golven en voorspelt dat ze zich met ongeveer 100 kilometer per jaar zouden voortplanten. Dit komt overeen met de vertraging tussen elk van de grote aardbevingenreeksen en de daaropvolgende temperatuurstijging, aangezien het 15 tot 20 jaar duurde voordat de storingen werden overgedragen over 2, 000 kilometer.

Om de derde vraag te beantwoorden, de onderzoeker stelde de volgende verklaring voor:De vervormingsgolven die in de plankzone aankomen, veroorzaken kleine extra spanningen in de lithosfeer, die voldoende zijn om de interne structuur van de metastabiele gashydraten en de permafrostopslag van opgevangen methaan te verstoren. Hierdoor komt methaan vrij in het water van het schap en de atmosfeer, leidt tot klimaatopwarming in de regio als gevolg van het broeikaseffect.

"Er is een duidelijke correlatie tussen de grote aardbevingen in de Aleoetenboog en de fasen van klimaatopwarming. Er bestaat een mechanisme voor het fysiek overbrengen van de spanningen in de lithosfeer met de juiste snelheden. En deze toegevoegde spanningen zijn in staat om metastabiele gashydraten en permafrost te vernietigen , methaan vrijgeven. Elk van de drie componenten in dit schema is logisch en leent zich voor wiskundige en fysieke uitleg. belangrijk, het verklaart een bekend feit - de abrupte stijging van temperatuurafwijkingen in het noordpoolgebied - dat door de vorige modellen niet werd verklaard, ' merkte Lobkovski op.

Volgens de onderzoeker zijn model zal baat hebben bij discussie en zal waarschijnlijk worden verbeterd, en er moet nog veel gebeuren om het voorgestelde mechanisme te bevestigen of uit te sluiten.