A paleoklimatológus feltárt egy ősi klímavisszacsatolási hurkot, amely felgyorsította a legújabb globális felmelegedés hatásait

A gyorsan felmelegedő bolygó hátterében kritikussá válik annak szükségessége, hogy jobban megértsük a pozitív éghajlati visszacsatolási hurkok természetét és hosszú távú hatásait – azokat a folyamatokat, amelyek felgyorsítják a felmelegedés hatásait.

Az éghajlati visszacsatolási folyamatok szerepének és hatásának felmérésének egyik módja az, ha modellezési tanulmányokat alkalmazunk, hogy a jelenlegi ismereteink alapján megvizsgáljuk a valószínű jövőt. Például az éghajlat-előrejelzési modellek az éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi testület által elfogadott 1,5°C-os globális felmelegedési küszöb mögött álló eszközök.

A múltba is belenézhet, hogy megnézze, mi történt akkor, amikor a Föld 1-1,5°C-kal melegebb volt, mint ma. Ezt tette Syee Weldeab, az UC Santa Barbara egyik tanulmányában Proceedings of the National Academy of Sciences. A paleoklimatológus professzor olyan visszacsatolási folyamatokat talált, amelyek hatással vannak modern, folyamatos felmelegedésünkre.

A globális felmelegedés paleoklímájának megismerése érdekében Weldeab és kollégái visszatértek a meleg Eemian epizód 128-125 000 évvel ezelőtti csúcsára. Az óceánok 1-1,5°C-kal melegebbek voltak, mint a holocén idején (jelenlegi geológiai korszakunk). A szerzők a trópusi Atlanti-óceán tengeri üledékét vizsgálták, és a köztes vízoszlop kivételesen erős felmelegedését tapasztalták rövid ideig az Eemian csúcsidőszakán belül.

“Figyelemre méltó módon a jelentősen csökkent grönlandi jégtakaró elegendő olvadékvizet tudott termelni ahhoz, hogy megzavarja az Atlanti-óceán sűrűség által vezérelt keringését” – mondta Weldeab. “Ez jelentősen hozzájárult az általunk rekonstruált köztes vizek jelentős felmelegedéséhez.”

Jellemzően a trópusokról származó meleg, sós víz észak felé halad az óceán felszínén, és lehűl, amikor eléri az északi középső és magas szélességeket. Ezen a ponton a most hidegebb, sűrűbb víz a mélytengerbe süllyed, és visszautazik a trópusokra. A sűrűségkülönbségek e kölcsönhatása a ma ismert áramlatokat eredményezi.

“Amikor nagy mennyiségű édesvíz kerül az Atlanti-óceán északi részébe, az alapvetően megzavarja az óceáni keringést, és csökkenti a hideg víz beáramlását a trópusi Atlanti-óceán köztes mélységeibe, és ennek eredményeként a víz felmelegszik.” ezt a mélységet – mondta.

Míg a korábbi tanulmányok megvitatták az olvadékvíz által okozott zavarokat az áramlatokban és a közepes mélységű hőmérsékletekben, az új tanulmány feltárja, hogy ez a felmelegedés “nagyobb volt, mint azt korábban gondolták”.

“Eddig dokumentálatlan és figyelemreméltóan nagy vízmelegedést mutatunk közepes mélységben, a hőmérséklet 6,7 °C-kal emelkedett a háttér átlagértékéhez képest” – mondta Weldeab.

Ennek a rendkívül erős felmelegedésnek súlyos következményei vannak, mivel a meleg víz érintkezésbe kerül a bőségesen metánhidrátokat – fagyott víz és metán keverékével – tartalmazó tengeri üledékkel. Ezek a lerakódások nem sokkal a tengerfenék felszíne alatt helyezkednek el.

A Weldeab kifejtette, hogy magas nyomáson és alacsony hőmérsékleten a szokatlanul meleg víz bevezetése felmelegíti a tengerfenék üledéket, és a jégbe kapszulázott gázok feloldódni kezdenek, metán szabadul fel. Weldeab és munkatársai szénizotópokat (13C/12C) használtak mikroorganizmusok héjában, hogy felfedezzék a metánfelszabadulás és a metánoxidáció ujjlenyomatát a vízoszlopon keresztül.

“Ez egyike a sok felerősítő éghajlati visszacsatolási folyamatnak, ahol a melegedő éghajlat hatására a jégtakaró gyorsuló ütemben olvadt” – mondta. “Az olvadékvíz gyengítette az óceán keringését, és ennek eredményeként a közepes mélységű vizek jelentősen felmelegedtek, ami a sekély felszín alatti metánhidrátok destabilizálásához és a metán, egy erős üvegházhatású gáz felszabadulásához vezetett.”

Bizonytalan, hogy ez a visszacsatolási ciklus megvalósul-e a globális felmelegedés jelenlegi fordulójában, bár az antropogén tevékenység nagyobb felmelegedést okozott, mint az Eemian időszakban. A kutatók szerint ezek az eredmények “dokumentálják és összekapcsolják az éghajlati események és az éghajlati visszacsatolási folyamatok sorozatát, amelyek az utolsó előtti csúcs éghajlati felmelegedéshez kapcsolódnak, és amelyek az éghajlati felmelegedés utolsó előtti csúcsához kapcsolódnak, és amelyek a modern tartós felmelegedés paleoanalógjaként szolgálhatnak”.

“A paleo perspektívája hasznos megközelítés, amely segít felmérni, mi jöhet ezután” – mondta Weldeab. “Nem kell pontosan úgy történnie, ahogyan azt tapasztaltuk; minden helyzet más, de irányt ad, hogy merre nézz.”