Az Antarktisz éghajlata az elmúlt 800 ezer évben a Föld pályájának megváltozása miatt alakult • Alexey Gilyarov • Tudományos hírek az Elemekről • Földtudományok

Az Antarktisz éghajlata az elmúlt 800 ezer évben a Föld pályájának változásai alapján alakult ki.

Ezek a jégmagok értékes információkat tartalmaznak évezredes éghajlati adatokról. Ilyen mélységben egy méter jég tartalmaz információkat 500 év (fénykép a www.gdargaud.net)

A deutérium tartalmának analízise a "C" kupolán az Antarktiszon elhelyezett jégoszlop oszlopában lehetővé tette a 800 ezer éves hőmérséklet visszaállítását részletesen. Ebben az időben nyolc melegedési periódus volt, hosszabb hideg időszakokkal váltakozva. A munka szerzői, az európai projekt az Antarktisz jég fúrásának (EPICA) fúrásával kapcsolatban arra a következtetésre jutott, hogy a következő hideg vagy meleg időszak kezdete a Föld pályájának időszakos változásai által kezdődik.

Az elmúlt évezredek éghajlata meglehetősen pontos gyakorisággal jellemezhető: a hosszú glaciációkat rövidebb felmelegedési időszakok váltják fel. Most már csak a meleg interglaciális időben élünk. Az a gondolat, hogy a globális hűtés és a felmelegedés váltakozása összefügghet a Föld keringési pályáinak ciklikus változásaival, Milutin Milankovic (Milutin Milanković) szerb kutató már 1920-ban kifejezte; lásd Milankovitch ciklusai. A nap és más égi testek vonzerejét,A Föld rendszeresen megváltoztatja pályájának alakját, amely mintegy 93 ezer éven át egyre ellipszoidabbá válik, most inkább körkörös (vagyis excentricitása megváltozik). Ezenkívül 26 ezer éves gyakorisággal a Föld tengelye által leírt kúp (precesszió) 41 ezer éves gyakorisággal megváltozik a Föld tengelyének ferde szöge a pályáján. Ezeknek a változásoknak a kombinációja a pályán befolyásolja a Föld által megszerzett hő mennyiségét és eloszlását a bolygó felszínén. A nagy szélességi területeken az insoláció csökkenése a következő glaciációhoz vezet. A Föld pályáján az éghajlat paramétereinek hatására vonatkozó hipotézis az 1980-as években megerősítést nyert, amikor a világ óceán különböző pontjaiból származó fenék üledékek elemzésénél a paleotemperatures jó adatai jelentek meg.

Az eljárás a nehéz oxigén izotóp δ relatív tartalmának meghatározásán alapul18O a kalcit (amelyből az összes mikroszkópos plankton foraminifera héja). Nagy gleccserek esetén az óceánból elpárolgott víz jelentős része és a gleccserek feletti földre esik, nem tér vissza az óceánba. Ennek megfelelően oxigén izotópot tartalmazó vízmolekulák 18Ó, mivel nehezebbek, mint a szokásos vízmolekulák (oxigén izotóppal) 16O) felhalmozódnak az óceánban. Felmelegedés esetén a nehéz oxigén izotópú vízmolekulák aránya csökken. Ezek a viszonylagos tartalom ingadozásai 16Oh és 18O-t a vízben a kalcit összetétele tükrözi, amelyből a foraminifera saját héjakat alkot, valamint nagy állatokat – puhatestűeket és brachiopodokat. Az alsó üledék oszlopának átvétele a cella változásával lehetséges18Körülbelül a mélység, bírálja el a glaciations vagy felmelegedés történt a Földön.

A jégmagokat a "C" kupolán ideiglenes tárolóba helyezzük. A jégdarabok további elemzés céljából Európába kerülnek, de a mag nagy része az Antarktisz állomáson kerül tárolásra (a www.gdargaud.net weboldalról)

Az időszakos hőmérsékletváltozások hipotézisének ragyogó megerősítése az antarktiszi jég fúrásakor az orosz Vostok állomáson kapott adatok. A felszínre emelt jégmag (egy jégoszlop), amelynek teljes hossza 3600 m, egy 420 000 év feletti jégréteg fölött tört át. A jégen több évezreden keresztül megőrzött légbuborékok gázösszetételének elemzése mellett,A kutatók képesek voltak követni a nehéz – hidrogénizotóp tartalmának hőmérsékletváltozását a jég – deutérium δD – ben. A módszer azon alapul, hogy a közönséges víz és a "nehéz" (azaz deutériumot tartalmazó) gőzök különböznek a kondenzációs hőmérsékleten. Az utóbbiak kisebb hűtéssel kondenzálódnak és esnek ki, mint a szokásos, "könnyű", ami a jég összetételében tükröződik. A felmelegedésnél a deutérium nagyobb lesz, és kevesebb hideg pillanat alatt. A Vostok állomásról származó jégmagra vonatkozó adatok egészen a közelmúltig a hőmérséklet leghosszabb megfigyelési sorozatát tartalmazták – 420 ezer év természet 1999-ben; a "Elemek" -ről, lásd a grafikont a 2006/06/10-i hírekben).

Panoráma az Európai Nemzetközi Concordia állomáson a "C" kupolán az Antarktiszon. Az állomás közelében volt olyan mélyfúrás, amelynek eredményeit egy közelmúltban közölték. tudomány. A polár tél végén készült fotó (Guillaume Dargo (Guillaume dargaud) a www.gdargaud.net weboldalról)

És ez a rekord zárva van. A magazinban tudomány közzétett anyagokat az Antarktisz hőmérsékletváltozására 800 ezer évre. A cikk szerzői (vannak 32!), Franciaország, Németország, Dánia, Izland, Svájc, Olaszország, Belgium és az Egyesült Királyság kutatói,tagjai az európai antarktiszi fúrás projektnek (EPICA – Az Antarktiszon folyó jégtörő projekt). A munka a Concordia állomás közelében történt, az Antarktisz keleti részén (75körülbelül06 's, 123körülbelül21 'E), a "C" kupolán (más néven "a Charlie kupoláján" Charlie),. Ez a hely 560 km-re található a "Vostok" állomástól, és bár hideg is van (az átlagos éves hőmérséklet -55körülbelülC), az időjárás kevésbé szeles. Nagyon fontos, hogy a "C" kupolán az évente elhelyezett jégrétegek vékonyabbak, mint a "Vostok" állomáson, és nincs alagsajgatott tó (amelynek létezését természetesen nem lehet gyanítani azok, akik az állomás helyét választották). Ennek eredményeképpen, miután a fúróval még egy kicsit kisebb távolságot (3260 m) tettek meg, és 15 méterre fúrták a sziklás ágyat, a kutatók jóval hosszabb ideig – "740 ezer évig" vettek részt a "C" kupolán. Nem mindegyik elemzési anyagot eddig közzétették, de a tárgyalt cikkben a deutérium jégen (δD) vonatkozó relatív tartalmáról adunk részletes adatokat, és ebből az értékből meg tudjuk ítélni a hőmérsékletváltozásokat, amelyeknél a csapadék képződik.

A két egymástól függetlenül megszerzett mutató hosszú távú folyamata, amely a hőmérséklet változását jellemzi a több mint 800 ezer éven át az Antarktisz térségében.Az abszcisza az üledékek kora ezer éven át (vagyis az idő múlása jobbról balra). A tetején lévő fekete vonal az európai állomás (EPICA) "C" kupolájának jégoszlopában lévő deutérium δD relatív tartalma. Az alsó kék vonal – a nehéz oxigén izotóp δ relatív tartalmára vonatkozó adatok18O a déli-óceán alsó üledékeiben (az utóbbi esetben az inverz skála). A csúcsok mindkét vonalon megfelelnek a felmelegedésnek (ábra: A folyóirat tárgyalt cikkéből tudomány)

A munka következtetései a következők. Először is, az antarktisz jégében a deutériumtartalom időbeli változásai jól illeszkednek a nehéz oxigén izotóp tartalmának korábban kapott adatokkal. 18O az alsó üledékekben: a két teljesen független módszer által észlelt hűtés és felmelegedési idő egybeesik (lásd a grafikont).

Az Antarktisz éghajlat különböző indikátorainak dinamikája 800 ezer éven át (abszcissza – több ezer év a jelen pillanatig): egy – az 55. szélességi körzet paraméterei alapján kiszámított insolációkörülbelül SS (Július) és 65körülbelül Yu.Sh. (az év átlaga); b – deutérium δD relatív tartalma jégben (kék vonal – kupola "C", Vostok vörösállomás). Minél több deutérium, annál melegebb az éghajlat; c – a nehéz oxigén izotóp tartalmának δ18O az alsó üledékekben (az óceán különböző területeiről származó adatok különböző színűek). Amikor az éghajlat felmelegszik, a δ18O csökkenés az óceáni vízben (vegye figyelembe, hogy fordított skálát használnak, következésképpen a hőmérsékletemelkedést csúcsok is jelzik); d – a "C" kupolában lévő jég portartalma. A por elsősorban a glaciációs időszak alatt helyezkedik el. (Kép a cikkből: EPICA közösség tagjai Nyolc jégciklus az antarktiszi jégmagból egy magazinban természet)

Másodszor, az elmúlt 400 ezer éven belül a dinamikát a dutéria (δD) viszonylagos viszonylatában a "C" kupolán a korábban a Vostok állomáson ugyanarra a hosszú időtartamra nyertük. Harmadszor, a hűtés és a felmelegedés kezdetének időpontja jól magyarázható a Föld pályamenti paramétereinek megváltozásával, bár nem az excentricitás (orbitális forma) hatása, de a precesszió kölcsönhatása (a kúp mérete a földi tengely által leírt módon) és a tengely szöge a Föld síkjához képest döntő jelentőségűek. A szerzők azonban hangsúlyozzák, hogy az insoláció számított változása valójában elhanyagolható. Nyilvánvalóan ezek a változások csak iniciátorok, mechanizmusok,a globális klímaváltozás szerkezetátalakítását (ideértve az óceáni keringési rendszert is), de ennek megfelelően meg kell erősíteni a mechanizmusokat, amelyek fellépése a globális felmelegedés globális hűtésének rendszeres változásához vezet, és fordítva.

ForrásJ. Jouzel, V. Masson-Delmotte, O. Cattani, G. Dreyfus, S. Falourd, G. Hoffmann, B. Minster, J. Nouet, J. M. Barnola, J. Chappellaz, H. Fischer, J.C. Gallet, S. Johnsen, M. Leuenberger, L. Loulergue, D. Luethi, H. Oerter, F. Parrenin, G. Raisbeck, D. Raynaud, A. Schilt, J. Schwander, E. Selmo, R. Souchez, R. Spahni, B. Stauffer, JP Steffensen, B. Stenni, T.F. Stocker, J. L. Tison, M. Werner, E.W. Wolff Orbital és millenniumi antarktiszi éghajlati változékonyság az elmúlt 800 000 évben // tudomány. 2007. V. 317. P. 793-796

Lásd még:
1) EPICA közösség tagjai Nyolc jégciklus az antarktiszi jégmagból // természet. 2004. V. 429. P. 623-628 (Az egész cikk PDF-fájlja szabadon hozzáférhető)
2) Urs Siegenthaler, Thomas F. Stocker, Eric Monnin, Dieter Lüthi, Jakob Schwander, Bernhard Stauffer, Dominique Raynaud, Jean-Marc Barnola, Hubertus Fischer, Valérie Masson-Delmotte, Jean Jouze Stable // tudomány. 2005. V. 310. P. 1313-1317
3) Lisiecki L.E., Raymo M.E. Pliocén-pleisztocén köteg 57 globálisan elosztott bentikus δ18O rekordokat. 2005. Paleoceanography. V. 20. doi: 10.1029 / 2004PA001071, 2005 (Az egész cikk PDF-fájlja szabadon hozzáférhető)
4) Grönland gyorsabban elveszíti jégét, "Elements", 2006/09/26
5) 300 millió évvel ezelőtt a szén-dioxid a légkörben sokkal több volt, mint eddig, "Elements", 2007.01.12
6) Európai projekt az Antarktiszon (EPICA)
7) Kiváló fotók: az Epica glaciológiai projekt

Alexey Gilyarov


Like this post? Please share to your friends:
Vélemény, hozzászólás?

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: