Novos mapas do aquecimento antigo revelam resposta robusta ao dióxido de carbono

Ampliação / O mapa global de precipitação mudou devido ao aquecimento há 56 milhões de anos: verde = úmido, marrom = mais seco. Os círculos mostram onde os dados geológicos mostram que ficou mais seco ou mais úmido, para verificar as novas descobertas.

Tierney et ai.

dentro Um estudo publicado no PNASa professora Jessica Tierney da Universidade do Arizona e colegas produziram mapas globais completos do aquecimento induzido pelo carbono que ocorreu no Máximo Térmico Paleoceno-Eoceno (PETM), há 56 milhões de anos.

Embora existam algumas semelhanças entre o período PETM e o aquecimento atual, o novo trabalho inclui algumas consequências inesperadas – a resposta climática ao dióxido de carbono.2 Foi então duas vezes mais forte do que a melhor estimativa atual do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). Mas as mudanças nos padrões de precipitação e a amplificação do aquecimento nos pólos foram notavelmente consistentes com as tendências recentes, apesar de ser um mundo totalmente diferente na época.

mundo diferente

O aquecimento do período Petam foi provocado pela rápida liberação geológica de ko2principalmente de um espasmo de magma No manto da Terra, no local onde a Islândia está agora localizada. O magma invadiu os sedimentos ricos em petróleo no Atlântico Norte, levando o dióxido de carbono à ebulição2 e metano. Era necessário um teor de monóxido de carbono realmente alto para ser quente2 O clima o tornou mais quente por dezenas de milhares de anos, levando alguns criaturas do fundo do mar E a Algumas plantas tropicais à extinção. Mamíferos evoluíram menore havia um grande número Migrações Por todos os continentes, crocodilos e criaturas semelhantes a hipopótamos e Palmeiras Todos eles prosperaram a apenas 500 milhas do Pólo Norte, e Antártica Estava livre de gelo.

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À medida que nosso clima aquece, os cientistas estão melhorando Olhando cada vez mais para climas passados Para insights, mas prejudicado por incertezas na temperatura, o dióxido de carbono2 Níveis e tempo exato de mudanças – Trabalhos anteriores em PETM tinham uma temperatura incerta na faixa de 8° a 10°C, por exemplo. Agora, a equipe de Tierney reduziu essa incerteza para apenas 2,4 ° C, mostrando que o PETM aqueceu 5,6 ° C, uma melhoria em relação à estimativa anterior de ~ 5 ° C.

“Conseguimos realmente restringir essa estimativa a trabalhos anteriores”, disse Tierney.

Os pesquisadores também calcularam o dióxido de carbono2 Níveis antes e durante o período PETM derivados de isótopos de boro medidos em conchas de plâncton fóssil. Eles encontraram CO2 Era cerca de 1.120 ppm antes do período PETM e subiu para 2020 ppm em seu pico. Para comparação, CO2 Eu era 280ppmestamos atualmente sobre 418 ppm. A equipe foi capaz de usar as novas temperaturas e dióxido de carbono2 Valores para calcular quanto o planeta está aquecendo em resposta à duplicação do dióxido de carbono2 valores, ou “sensibilidade climática de equilíbrio” para PETM.

muito sensível

A melhor estimativa de sensibilidade climática do IPCC para o nosso tempo é de 3°C, mas isso vem com muita incerteza – pode ser qualquer coisa entre 2° a 5°C– Por causa do nosso conhecimento imperfeito de Comentários no sistema terrestre. Se a sensibilidade estiver no limite superior, aqueceremos mais para uma determinada quantidade de emissões. O estudo de Tierney descobriu que a sensibilidade climática do período PETM foi de 6,5°C – mais que o dobro da melhor estimativa do IPCC.

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Tierney me disse que o número mais alto “não é muito surpreendente”, porque pesquisa anterior Descreva a resposta da Terra ao dióxido de carbono2 É mais forte em níveis mais altos de CO22 níveis passados ​​da Terra. Nossa sensibilidade climática não seria tão alta: “Não esperamos ter uma sensibilidade climática de 6,5°C amanhã”, explicou Tierney.

No entanto, seu artigo sugere que, se continuarmos a aumentar o CO2 níveis, induzirá uma resposta de temperatura a esse CO2 mais alto. “Podemos esperar algum nível de aumento da sensibilidade climática no futuro próximo, especialmente se liberarmos mais gases de efeito estufa”, disse Tierney.

Mapeamento climático usando entrada de dados

O quadro novo e mais claro surge da maneira como a equipe de Tierney abordou o eterno problema dos geólogos: não temos dados para todos os lugares do planeta. Os dados geológicos do PETM são limitados a locais onde os sedimentos daquela época são preservados e acessíveis – geralmente através de um poço ou afloramento no solo. Quaisquer conclusões sobre no mundo todo O clima deve ser ampliado a partir desses pontos de dados dispersos.

“Na verdade, é um problema difícil”, disse Tierney. “Se você quer entender o que está acontecendo espacialmente, é muito difícil fazer isso apenas com dados geológicos.” Então Tierney e seus colegas pegaram emprestado uma técnica da previsão do tempo. “O que os especialistas em clima fazem é executar um modelo climático e, à medida que o dia passa, fazem medições de vento e temperatura e as integram em seu modelo… e então executam o modelo novamente para melhorar a previsão, disse Tierney.

Em vez de termômetros, sua equipe usou medições de temperatura de restos microbianos e de plâncton preservados em sedimentos de 56 milhões de anos. Em vez de um modelo climático, eles usaram um modelo climático com geografia do Eoceno e sem camadas de gelo para simular o clima antes e no pico de calor PETM. Eles giraram o modelo várias vezes, com graus variados de CO2 níveis e a configuração orbital da Terra devido às incertezas neles. Eles então usaram os dados de micróbios e plânctons para escolher a simulação que melhor se ajustava aos dados.

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“A ideia é realmente aproveitar o fato de que as simulações de modelos são espacialmente completas. Mas são modelos, então não sabemos se estão certos. Os dados sabem o que aconteceu, mas não são espacialmente completos”, explicou Tierney. . “Então, misturando, obtemos o melhor dos dois mundos.”

Para ver como o produto misturado correspondia à realidade, eles o compararam com dados independentes derivados de pólen e folhas e de locais não incluídos no processo de mistura. “Eles combinaram muito, muito bem, o que é bastante reconfortante”, disse Tierney.

“A novidade deste estudo é o uso de um modelo climático para trabalhar com precisão a condição climática que melhor se ajusta aos dados antes e durante o período PETM, fornecendo padrões de mudança climática em todo o mundo e uma melhor estimativa da mudança de temperatura global média, ” disse o Dr. Tom Dunkley-Jones da Universidade de Birmingham, que não fez parte do estudo.

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