Karbon dari tanah memainkan peran selama deglaciation terakhir

Beginilah Suasana Kehidupan Manusia di Planet Mars Jika Pindah Meninggalkan Bumi (Juni 2019).

Anonim

Ketika Bumi muncul dari zaman es terakhir beberapa ribu tahun yang lalu, karbon dioksida atmosfer meningkat dan semakin menghangatkan planet ini. Para ilmuwan telah lama berspekulasi bahwa sumber utama CO2 ini berasal dari laut dalam di sekitar Antartika, meskipun sulit dibuktikan.

Sebuah studi baru yang diterbitkan minggu ini dalam Prosiding National Academy of Sciences menegaskan bahwa lautan memainkan peran penting dalam peningkatan karbon dioksida di atmosfer, tetapi juga mendokumentasikan tanda-tanda sumber karbon berbasis daratan di inti es Antartika yang berkontribusi pada peningkatan mendadak. dalam CO2.

"Tidak ada tingkat kenaikan karbon dioksida yang stabil selama deglaciation terakhir, " kata Edward Brook, ahli paleoklimatologi Universitas Oregon State dan rekan penulis studi PNAS. "Ini terjadi dalam kesesuaian dan dimulai. Dengan teknik tepat yang baru kami kembangkan untuk sidik jari sumber, jelas bahwa karbon awal sebagian besar berasal dari laut, tetapi kami pikir sistem mendapat sentakan dari masuknya karbon berbasis beberapa kali karena iklim menghangat. "

Studi ini didanai oleh National Science Foundation dengan dukungan dari Marsden Fund Council di Selandia Baru.

Terobosan ini datang dari perbandingan rasio isotop karbon dalam sampel murni es yang ditambang dari Gletser Taylor di Antartika. Meskipun strategi sidik jari isotop seperti itu telah dicoba sebelumnya, kuncinya adalah pekerjaan yang terperinci baik di lapangan maupun di laboratorium yang meningkatkan ketelitian untuk membaca catatan dalam detail halus.

Studi ini menemukan bahwa selama kenaikan awal CO2 di atmosfer - dari 17.600 tahun yang lalu hingga 15.500 tahun lalu - isotop cahaya 12-C meningkat lebih cepat daripada isotop yang lebih berat, yang menunjukkan pelepasan karbon dari laut dalam. Namun, sekitar 16.300 tahun yang lalu dan 12.900 tahun yang lalu, ada gangguan abad yang mendadak dalam rasio karbon yang menyarankan pelepasan cepat karbon dari sumber-sumber tanah seperti tanaman dan tanah.

Meskipun wilayah sumber CO2 tidak jelas, para ilmuwan mengatakan, setidaknya satu dari dua peristiwa mungkin berasal dari daerah tropis karena metana dari rawa tropis naik pada saat yang bersamaan.

"Satu teori, " kata Brooks, "adalah bahwa masuknya gunung es di belahan bumi utara sekitar 16.300 tahun yang lalu - dari lapisan es yang mundur - mendinginkan Samudra Atlantik Utara dan mendorong sabuk hujan tropis ke arah selatan di atas Brasil, memperluas lahan basah. di belahan bumi selatan, di tempat-tempat seperti Brasil, mungkin telah menjadi lebih basah dan menghasilkan metana, sementara tanaman dan tanah di belahan bumi utara, di tempat-tempat seperti China, mungkin telah dilanda kekeringan dan menghasilkan CO2. "

Selama 4.000 tahun berikutnya, peningkatan CO2 atmosfer — sekitar 40 bagian per juta — ditandai dengan perubahan kecil dalam rasio karbon-13 hingga karbon-12 yang menunjukkan sumber tambahan karbon dari naiknya suhu lautan. Sumber CO2 ini, analog dengan gelembung yang dilepaskan dari pop soda yang memanas, mungkin telah ditambahkan ke sumber karbon biologis.

Penerapan teknik isotop karbon ini menjadi mungkin karena situs yang unik di sepanjang tepi lapisan es Antartika di mana es lama yang mengalir dari interior terpapar di permukaan gletser besar — ​​Taylor Glacier — dinamakan untuk ahli geologi pada awal ekspedisi ke benua beku. Es yang biasanya berjarak satu mil atau lebih di bawah permukaan tersedia untuk dengan mudah mengambil sampel dalam jumlah besar.

Sampel besar ini, susah payah dipotong dari lapisan es yang terbuka, memungkinkan pengukuran yang tepat, para peneliti Negara Bagian Oregon.

"Teknik rasio isotop memberi kita semacam 'alamat pengirim' untuk karbon dioksida, " kata Thomas Bauska, mantan Ph.D. mahasiswa dan peneliti pasca-doktoral di OSU College of Earth, Ocean, dan Atmospheric Sciences, yang merupakan penulis utama pada studi PNAS. "Teknik ini baru, sangat tepat dan memberi kita salah satu jendela terbaik ke dalam iklim masa lalu Bumi."

Bauska sekarang menjadi peneliti pasca-doktoral di University of Cambridge di Inggris.

Jendela ke masa lalu itu dapat memberikan petunjuk tentang apa yang mungkin terjadi di masa depan di bawah rezim pemanasan global baru, kata Alan Mix, seorang ahli samudera dan rekan penulis Oregon State dalam penelitian tersebut. Namun, dia mengingatkan, tidak selalu mudah memprediksi masa depan berdasarkan peristiwa masa lalu.

"Kenaikan CO2 adalah binatang yang rumit, dengan perilaku yang berbeda yang dipicu pada waktu yang berbeda, " kata Mix. "Meskipun perubahan alami pada akhir zaman es bukan analogi langsung untuk masa depan, perubahan cepat memberikan sebuah kisah peringatan. Pemanasan buatan manusia dari pencemaran CO2 dapat memicu pelepasan lebih lanjut dari 'sumber alam, ' dan ini bisa memperburuk rumah kaca. gas dan pemanasan. "

menu
menu