Hoewel klimaatverandering wordt beschouwd als een van de meest urgente problemen ter wereld, er blijven vragen over hoe snel de aarde opwarmt.

In plaats van te vertrouwen op voorspellende modellen, een onderzoeksteam onder leiding van professor Uwe Brand, aardwetenschappen van de Brock University, heeft een manier ontdekt om de zuurstofniveaus in de atmosfeer op elk willekeurig geologisch tijdstip nauwkeurig te meten, waardoor historisch inzicht wordt verkregen in de toestand van de wereld.

in een recente Aardwetenschappelijke beoordelingen artikel, Brand bespreekt deze nieuwe benadering voor het bepalen van sferen uit het verleden, terwijl hij ook ingaat op problemen die voortvloeien uit het gebruik van voorspellende modellen in gerelateerd onderzoek.

Bij afwezigheid van een tijdmachine, hoe weet je wat de atmosferische niveaus waren in de geologische geschiedenis? In de jaren vijftig, wetenschappers waren van mening dat zuurstof- en waterniveaus constant waren, terwijl wetenschappers het er tegenwoordig over eens zijn dat ze zich in een dynamische staat van verandering bevinden.

Het antwoord ligt in de drie bouwstenen van het leven:water, voedingsstoffen en zuurstof, Merk zegt.

"Op aarde, onderzoekers proberen overblijfselen van het oude leven te vinden en deze te bestuderen om de klimaatgeschiedenis van onze atmosfeer beter te begrijpen, "zegt hij. "We zijn het erover eens dat de aarde opwarmt, maar hoe snel het zal stijgen in de komende 20 tot 50 jaar is niet afgesproken."

Voorspellende modellen hebben geen consensus opgeleverd, in plaats daarvan verdelen wetenschappers in twee kampen.

Geochemici geloven dat de aanwezigheid van zuurstof in de atmosfeer de vooruitgang van het leven zoals we dat kennen, heeft gestimuleerd. paleobiologen, anderzijds, daag dit uit door op te merken dat slechts ongeveer vijf tot tien procent van de oude gegevens in het gesteente overleeft en dat elk monster is vergrendeld op een geografische locatie, waardoor het moeilijk is om een ​​atmosfeerklimaatmodel te extrapoleren dat past bij de hele wereld. Paleobiologen beweren dat geochemistische modellen hun beweringen niet hebben kunnen bewijzen.

Brand zegt dat het onderzoek van zijn team "anders is dan alle huidige modellen omdat we geen model meer gebruiken".

"We gebruiken een directe proxy uit oude bronnen. We voorspellen niet, we zijn aan het meten."

In een document uit 2016, Brand en zijn collega's beschreven hoe ze haliet (de natuurlijke vorm van tafelzout) monsters in een vacuümkamer plaatsten en de monsters in kleine stukjes verpletterden. Aangezien de steekproeven zijn gebroken, het ingesloten fossiele gas wordt in een zeer gevoelige quadrupool massaspectrometer gezogen, die het gasgehalte en de samenstelling kan lezen en analyseren.

"Het is een directe meting van de atmosfeer van die tijd, geen interpretatie, ' zegt Merk.

Toen het papier uitkwam, de gemeenschap van aardwetenschappen was sceptisch over de resultaten van de monsters en Brand erkende dat ze meer monsters van over de hele wereld zouden moeten kalibreren om de gegevens te verenigen.

"Het moest wereldwijd zijn, " hij zegt.

Het team pakte vervolgens moderne monsters uit de VS (New Mexico), Australië, Zuid-Afrika en de Bahama's en ontdekten dat ze allemaal dezelfde resultaten opleverden.

"We hebben er alle vertrouwen in dat u elk halietmonster in bewaarde staat kunt nemen en dezelfde resultaten kunt bereiken, ' zegt Merk.

Het onderzoeksteam van Brand kan nu nauwkeuriger de atmosferische zuurstofniveaus op een bepaalde geologische tijd op wereldschaal beschrijven zonder een voorspellend model te gebruiken.

Faculteit Wiskunde en Wetenschappen Decaan Ejaz Ahmed is blij met de nauwkeurigheid die Brand kan bereiken met de steekproefmethode.

"De bevestiging dat halietmonsters wereldwijd consistent zijn, is een grote stap voorwaarts voor klimaatonderzoek, " hij zegt.