Utilizzando due metodi per analizzare minuscoli organismi trovati nei nuclei di sedimenti dal fondo marino profondo, i ricercatori hanno stimato i livelli di anidride carbonica degli ultimi 66 milioni di anni.
Le loro scoperte mostrano un quadro coerente dell'evoluzione dei livelli di anidride carbonica nell'oceano e nell'atmosfera.
“A CO2 livelli di circa 1500 ppm, visti l'ultima volta circa 50 milioni di anni fa, era così caldo che troviamo alligatori fossili nell'Artico".
Questa nuova ricerca sulla ricostruzione ambientale mostra che le emissioni di carbonio del 21° secolo hanno il potenziale per restituire l'anidride carbonica atmosferica (CO2) a livelli mai visti dal tanto climi più caldi del lontano passato della Terra.
Lo studio ha rilevato CO2 livelli di oltre 1,500 parti per milione (ppm) nell'atmosfera associati al calore globale estremo 50 milioni di anni fa, un clima così caldo che non esisteva ghiaccio ai poli, dicono i ricercatori.
“Per esempio, al CO2 livelli di circa 1500 ppm, visti l'ultima volta circa 50 milioni di anni fa, era così caldo che troviamo alligatori fossili nell'Artico", afferma James Rae, un lettore della School of Earth and Environmental Sciences dell'Università di St. Andrews e autore principale dell'articolo in Rassegna annuale delle scienze della Terra e dei pianeti.
Negli ultimi un milione di anni, CO2 i livelli oscillavano lentamente tra 180 ppm e 300 ppm, mentre il clima della Terra passava dentro e fuori le ere glaciali, con l'alba dell'agricoltura e degli insediamenti umani che si stabilirono solo quando la CO2 e clima stabilizzato alla fine del ultima era glaciale, circa 10,000 anni fa, dice Rae. “Negli ultimi 100 anni, la combustione di combustibili fossili ha portato CO2 da 280 fino a 414 ppm.”
Modifica della CO2 attraverso la storia della Terra
"Socialmente, ci preoccupiamo tutti dell'anidride carbonica nell'atmosfera e in paleoclimatologia abbiamo questi metodi per osservare la CO2 variazioni nella storia della Terra”, afferma il coautore Yige Zhang, assistente professore nel dipartimento di oceanografia presso la Texas A&M University.
“E in particolare, questi metodi basati sui due oceani marini sono i due più comuni e probabilmente i più accurati. Abbiamo usato questi due metodi all'avanguardia, analizzato il modo in cui si confrontano tra loro e esaminato la storia di cui ci informano negli ultimi 66 milioni di anni».
I ricercatori hanno utilizzato due metodi proxy per ricostruire i livelli di anidride carbonica durante gli ultimi 66 milioni di anni, nota anche come era cenozoica: un metodo che utilizza gli isotopi di carbonio negli alchenoni e un altro metodo che utilizza gli isotopi del boro nei foraminiferi planctici, organismi unicellulari con gusci di calcite. , comune nei nuclei marini.
L'ultima volta CO2 era alto come lo è oggi era tre milioni di anni fa e ha causato un riscaldamento sufficiente per sciogliere tutto il ghiaccio dalla Groenlandia e dall'Antartide occidentale.
“Questi dati ci permettono di vedere come la CO2 è cambiato nel corso della storia della Terra e dell'impatto che questo ha avuto sul clima", afferma Rae. “Negli ultimi 66 milioni di anni abbiamo scoperto che la CO2 e il clima globale vanno di pari passo, con una maggiore CO higher2 livelli associati a climi drammaticamente diversi”.
Zhang ha aiutato a supervisionare il alchenoni Il team del metodo, insieme a Heather Stoll, professore all'ETH di Zurigo, e la studentessa laureata in Texas A&M Xiaoqing Liu hanno assistito alla ricerca. Rae ha lavorato sui metodi dell'isotopo del boro, insieme a Gavin Foster dell'Università di Southampton e Ross Whiteford dell'Università di St. Andrews.
"Il metodo alchenone inizia con biomarcatori prodotti dalle alghe milioni di anni fa, e queste alghe, come le alghe odierne, erano fotosintetiche, proprio come le piante o gli alberi sulla terra", afferma Zhang. “Quando queste alghe fotosintetizzano, frazionano gli isotopi di carbonio. Tale processo è determinato da una serie di fattori e uno di questi è la quantità di CO2 a loro disposizione in acqua di mare”.
Cronologia del livello di emissione di carbonio
Questi biomarcatori lasciano una linea temporale dei livelli di carbonio, dice.
I ricercatori hanno prelevato campioni da carote di fango dal fondo del mare profondo, dove si accumulano fossili microscopici e antiche molecole, preservando la storia della CO2 e clima. Sparando questi antichi atomi attraverso strumenti super sensibili, gli scienziati possono rilevare le impronte chimiche dei cambiamenti passati nella CO2.
"I gusci e le molecole che misuriamo catturano la chimica dell'acqua di mare nel momento in cui crescono", afferma Rae. “Negli ultimi 20 anni gli scienziati hanno capito come utilizzare queste impronte chimiche chimiche per ricostruire quanta CO2 era nell'acqua di mare e nell'atmosfera sopra di essa”.
Questi metodi sono stati al centro dei vari sforzi dei ricercatori per anni e insieme mirano a far sì che questo documento contribuisca a sforzi più ampi per combinare una gamma più ampia di paleo-CO2 proxy. I recenti perfezionamenti a questi metodi consentono ora ricostruzioni più accurate e precise dell'antica atmosfera.
“Questo metodo raffinato produce CO2 stime in linea con la CO . derivata dalle carote di ghiaccio2 record negli ultimi un milione di anni", afferma Zhang. “Questo ci dà più fiducia nell'estensione delle ricostruzioni all'intero Era cenozoica.
L'ultima volta CO2 era alto come lo è oggi era tre milioni di anni fa, dice Rae, e ha provocato un riscaldamento sufficiente per sciogliere tutto il ghiaccio dalla Groenlandia e dall'Antartide occidentale e aumentare il livello del mare di circa 60 metri.
Contenuto relativo
“Ci vuole tempo perché il riscaldamento globale raggiunga la CO2 livelli, ma la documentazione geologica ci mostra dove siamo diretti se non usiamo modi più puliti per ottenere la nostra energia", afferma Rae.
Altri coautori provengono dall'Università di St. Andrews, dall'Università di South Hampton e dallo Swiss Federal Institute of Technology.
Fonte: Texas A & M University
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