科学者の国際チームは、より暑い条件に有利な地球の軌道の変化が、5,600 万年前の暁新世 – 始新世熱極大 (PETM) として知られる急速な地球温暖化の引き金となった可能性があることを発見しました。
科学者の国際チームは、温暖化につながった地球の軌道の変化が、5,600 万年前に発生した急速な地球温暖化の引き金となった可能性があることを示唆しています。 暁新世-始新世熱極大期 (PETM) として知られるこのイベントは、現代の気候変動に類似しています。
地球科学の教授であるリー・カンプは、次のように述べています。 ペンシルベニア州立大学. 「この歴史のより良い解決策を見つけることに多くの関心が寄せられており、私たちの研究は、イベントの原因と炭素排出率に関する重要な問題に取り組んでいます.」
科学者チームは、ミランコビッチ サイクルとして知られる、長期間にわたって発生する軌道パターンに基づいて堆積層を年代測定する方法であるチュリポロジーを使用して、メリーランド州の海岸近くのよく保存された PETM の記録からコア サンプルを研究しました。
当時ペンシルベニア州立大学の大学院生だったビクトリア フォルテス (右) と、USGS の地質学者であるジーン セルフ トレイルは、メリーランド州のハワーズ トラクト サイトのコア サンプルに取り組んでいます。 クレジット: ペンシルバニア
彼らは、地球の軌道の形状、または離心率、およびその回転のぐらつき、または大きさが、ベテム期の初めに温暖な条件を支持し、これらの軌道構成が一緒になって、イベントを引き起こす役割を果たした可能性があることを発見しました.
「超火山が炭素を放出してイベントを引き起こしたという現在より一般的な説明ではなく、熱帯の引き金が炭素の放出を引き起こし、PETM期間中に数度の温暖化を引き起こした可能性があります」と地球科学学部長のジョン・リヨン・クームは述べました。 . そしてミネラル。
ジャーナルに掲載された結果
“Those rates are close to an order of magnitude slower than the rate of carbon emissions today, so that is cause for some concern,” Kump said. “We are now emitting carbon at a rate that’s 5 to 10 times higher than our estimates of emissions during this geological event that left an indelible imprint on the planet 56 million years ago.”
The scientists conducted a time series analysis of calcium content and magnetic susceptibility found in the cores, which are proxies for changes in orbital cycles, and used that information to estimate the pacing of the PETM.
Earth’s orbit varies in predictable, calculable ways due to gravitational interactions with the sun and other planets in the solar system. These changes impact how much sunlight reaches Earth and its geographic distribution and therefore influence the climate.
“The reason there’s an expression in the geologic record of these orbital changes is because they affect climate,” Kump said. “And that affects how productive marine and terrestrial organisms are, how much rainfall there is, how much erosion there is on the continents, and therefore how much sediment is carried into the ocean environment.”
Erosion from the paleo Potomac and Susquehanna rivers, which at the onset of the PETM may have rivaled the discharge of the Amazon River, carried sediments to the ocean where they were deposited on the continental shelf. This formation, called the Marlboro Clay, is now inland and offers one of the best-preserved examples of the PETM.
“We can develop histories by coring down through the layers of sediment and extracting specific cycles that are creating this story, just like you could extract each note from a song,” Kump said. “Of course, some of the records are distorted and there are gaps — but we can use the same types of statistical methods that are used in apps that can determine what song you are trying to sing. You can sing a song and if you forget half the words and skip a chorus, it will still be able to determine the song, and we can use that same approach to reconstruct these records.”
Reference: “Astrochronology of the Paleocene-Eocene Thermal Maximum on the Atlantic Coastal Plain” by Mingsong Li, Timothy J. Bralower, Lee R. Kump, Jean M. Self-Trail, James C. Zachos, William D. Rush and Marci M. Robinson, 24 September 2022, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-022-33390-x
The study was funded by the National Key R&D Program of China and the Heising-Simons Foundation.
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