始新世溫度高峰由一半的二氧化碳引起2正如曾經以為的
重返溫室氣候所需的二氧化碳可能比預期更少
在溫室裡實驗室實驗和在科羅拉多州綠河地層中發現的晶體表明,大約 5000 萬年前的高溫是由於大氣中二氧化碳含量比之前認為的要低造成的。
美國地質勘探局
地球過去的晶體表明,自恐龍在地球上漫步以來最熱的時期是由空氣中二氧化碳含量幾乎是先前認為的一半造成的。
在大約 5,000 萬年前的始新世期間,二氧化碳濃度不斷上升2地球溫度升高超過攝氏 5 度。 透過檢查在這個「溫室」中生長的晶體 氣候,研究人員發現始新世二氧化碳2水平為低至百萬分之 680。 研究人員 10 月 23 日在網路上報告稱,這幾乎是先前不太準確的晶體實驗預測的 1,125 ppm 的一半。地質學。
“地球氣候可能對二氧化碳增加更敏感”2比目前認為的,? 合著者、紐約賓漢姆頓大學地質學家 Tim Lowenstein 說。 2015年,CO2濃度已達 400 ppm,並預計在本世紀末達到 800 ppm。 目前的預測表明,二氧化碳增加一倍2將導致全球平均氣溫上升3度。 洛文斯坦說,這項新研究表明,這項預測大大低估了溫室暖化的影響。
但西雅圖華盛頓大學的古氣候學家伊森·海蘭德表示,過去並不一定會反映現在。 過去 5,000 萬年來發生了許多變化,例如植被的新類型和豐富度,這些變化可能會改變二氧化碳的影響2關於氣候。 ?靈敏度可能不是一個固定的參數; 它可能會改變嗎? 隨著時間的推移,海蘭說。
在始新世暖化高峰之前,大氣中的二氧化碳含量突然增加2,可能是火山爆發或流星撞擊的結果(SN:2015 年 5 月 30 日,第 14 頁 15)。 這種突然變暖與大氣碳含量上升同時發生,似乎是現代氣候變遷的一個很好的類比。 精確的二氧化碳2然而,很久以前的測量是很棘手的,因為冰芯記錄只能追溯到大約 150 萬年前。

因此,古氣候科學家不是尋找被冰困住的古代空氣,而是尋找稱為代理的環境變化,反映二氧化碳的波動2水平。 1966年,地球化學家漢斯‧尤格斯特顯示礦物蘇打石僅在溫度和 CO2 條件下生長2濃度高於特定閾值。 根據他的工作和古代溫度記錄,研究人員推斷,由於蘇打石晶體在始新世科羅拉多州綠河地層周圍生長,碳含量一定高於約 1,125 ppm。
近年來,出現了古代 CO 存在的新替代物2研究表明,始新世期間的碳濃度反而低至 280 ppm。 然而,這些代理很大程度上依賴生物系統的變化? 例如土壤成分和葉子解剖結構,而不是物理過程。 洛文斯坦說,生命已經進化了數百萬年,因此這些替代物具有更多的不確定性,因此其權重比蘇打石還要輕。
由於圍繞著始新世的碳存在如此多的混亂,現在康菲石油公司的地質學家埃利奧特·賈尼茨基(Elliot Jagniecki)、洛文斯坦和同事重新審視了尤格斯特的實驗。 蘇打石形成的最低碳和溫度條件與天然鹼和泡鹼形成的最高條件重疊。 尤格斯特創造了三種礦物質共存的條件,然後測量了二氧化碳2水平。 然而,Jagniecki 的實驗採用了已知的 CO2濃度並觀察形成的礦物質。 實驗技術的這一微小改進導致了思維的巨大變化:研究人員發現,在類似始新世的溫度下,當碳含量低至 680 ppm 時,就會形成蘇打石。
洛溫斯坦表示,他現在正在世界其他地方尋找始新世蘇打石,以證實團隊的發現,並為現代氣候變遷將如何展開提供更多見解。