คาร์บอน การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และการขาดออกซิเจนในมหาสมุทรในโลกของโรงน้ำแข็งโบราณ

โลก

เครดิต: CC0 สาธารณสมบัติ

การศึกษาใหม่อธิบายช่วงเวลาของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลกอย่างรวดเร็วในโลกที่ปกคลุมด้วยน้ำแข็งเหมือนในปัจจุบัน—แต่เมื่อ 304 ล้านปีก่อน ภายในเวลาประมาณ 300,000 ปี ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า มหาสมุทรกลายเป็นสารพิษ และความหลากหลายทางชีวภาพลดลงทั้งบนบกและในทะเล

Isabel Montañez ศาสตราจารย์ที่มีชื่อเสียงในภาควิชา Earth and Planetary Sciences แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส กล่าวว่า “เหตุการณ์นี้เป็นหนึ่งในเหตุการณ์ที่ทำให้โลกร้อนได้เร็วที่สุดในประวัติศาสตร์ของโลก”

แม้ว่าเหตุการณ์ ‘ความร้อนสูง’ หรือภาวะโลกร้อนอย่างรวดเร็วอื่น ๆ อีกหลายอย่างจะเป็นที่รู้จักในประวัติศาสตร์ของโลก แต่เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นครั้งแรกในโลกที่เป็นโรงน้ำแข็ง เมื่อดาวเคราะห์มีแผ่นน้ำแข็งและธารน้ำแข็ง เทียบได้กับปัจจุบัน แสดงให้เห็นว่าสภาพภูมิอากาศของโรงน้ำแข็งอาจมีความอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงของคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศมากกว่าสภาวะที่ร้อนกว่าเมื่อ CO2ระดับที่สูงขึ้นแล้ว ผลงานเผยแพร่ในสัปดาห์นี้ใน การดำเนินการของ National Academy of Sciences.

ห้องทดลองของมอนตาเญซได้ศึกษาช่วงเวลาตั้งแต่ 300 ล้านถึง 260 ล้านปีก่อน เมื่อสภาพอากาศของโลกเปลี่ยนจากโรงน้ำแข็งที่เป็นน้ำแข็งไปเป็นเรือนกระจกที่ร้อนและปราศจากน้ำแข็ง ในปี 2550 พบว่าสภาพอากาศเปลี่ยนแปลงหลายครั้งในช่วงเวลานี้

ไม่นานมานี้ ทีมงานของมงตาเญซและคนอื่นๆ สามารถกลับบ้านได้ในช่วงเปลี่ยนผ่านเมื่อ 304 ล้านปีก่อน ซึ่งเป็นเขตแดน Kasimovian–Gzhelian หรือ KGB พวกเขาใช้พรอกซีหลายตัว รวมถึงไอโซโทปคาร์บอนและธาตุติดตามจากหินและฟอสซิลพืช และการสร้างแบบจำลองเพื่อประมาณค่า CO ในบรรยากาศ2 ในเวลานั้น

นักวิจัยประเมินว่าคาร์บอนประมาณ 9000 กิกะตันถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศก่อนถึงขอบเขต KG

“เราไม่มีอัตรา แต่มันเป็นหนึ่งในอัตราที่เร็วที่สุดในประวัติศาสตร์ของโลก” มอนตาเญซกล่าว CO .ในชั้นบรรยากาศที่เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า2จากประมาณ 350 ส่วนในล้านส่วน เทียบได้กับระดับก่อนยุคอุตสาหกรรมสมัยใหม่ เป็นประมาณ 700 ส่วนในล้านส่วน

เขตตายในมหาสมุทรลึก

ผลที่ตามมาอย่างหนึ่งของภาวะโลกร้อนคือการขาดออกซิเจนในทะเล หรือออกซิเจนที่ละลายในมหาสมุทรลดลง น้ำแข็งละลายจะปล่อยน้ำจืดลงสู่ผิวมหาสมุทร ทำให้เกิดอุปสรรคต่อการไหลเวียนของน้ำลึกและตัดการจ่ายออกซิเจน หากไม่มีออกซิเจน สิ่งมีชีวิตในทะเลก็ตาย

การขาดออกซิเจนจะทิ้งร่องรอยไว้ในไอโซโทปของยูเรเนียมซึ่งรวมเข้ากับหินที่ก่อตัวขึ้นที่ด้านล่างของมหาสมุทร โดยการวัดไอโซโทปของยูเรเนียมในหินคาร์บอเนตในประเทศจีนปัจจุบัน นักวิจัยสามารถรับพร็อกซีสำหรับปริมาณออกซิเจนหรือการขาดออกซิเจนในมหาสมุทรเมื่อหินเหล่านั้นถูกวางลง

ประมาณ 23 เปอร์เซ็นต์ของพื้นทะเลทั่วโลกกลายเป็นเขตตายที่เป็นพิษ ซึ่งสอดคล้องกับการศึกษาอื่น ๆ ที่แสดงการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพอย่างมากทั้งบนบกและในทะเลในเวลาเดียวกัน

ผลกระทบของการปลดปล่อยคาร์บอนต่อการขาดออกซิเจนในมหาสมุทรนั้นยิ่งใหญ่กว่าที่เห็นในการศึกษาอื่น ๆ เกี่ยวกับการอุ่นขึ้นอย่างรวดเร็วในระหว่างสภาวะ ‘เรือนกระจก’ นั่นอาจเป็นเพราะระดับพื้นฐานของCO .ในชั้นบรรยากาศ2 สูงขึ้นมากแล้ว

“ถ้าคุณเลี้ยงCO2 ด้วยปริมาณที่เท่ากันในโลกเรือนกระจก ไม่มีผลกระทบมากนัก แต่โรงน้ำแข็งดูเหมือนจะไวต่อการเปลี่ยนแปลงและการขาดออกซิเจนในทะเลมากกว่ามาก” มอนตาเญซกล่าว

การปล่อยคาร์บอนจำนวนมากอาจถูกกระตุ้นโดยการระเบิดของภูเขาไฟที่ฉีกผ่านเตียงถ่านหินที่เป็นถ่านกัมมันต์ Montañez กล่าว การปะทุก็จะทำให้เกิดไฟไหม้ และความร้อนอาจละลายน้ำแข็งแห้ง นำไปสู่การปล่อยคาร์บอนอินทรีย์มากขึ้น

Montañezเป็นผู้ร่วมเขียนบทความร่วมกับ Jitao Chen ซึ่งเคยเป็นนักวิชาการหลังปริญญาเอกที่ UC Davis และปัจจุบันอยู่ที่ Nanjing Institute of Geology and Palaeontology ประเทศจีน และ Xiang-dong Wang มหาวิทยาลัยหนานจิง ประเทศจีน


การเปลี่ยนความยืดหยุ่นของมหาสมุทรไปสู่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ


ข้อมูลมากกว่านี้:
การขาดออกซิเจนทางทะเลเชื่อมโยงกับภาวะโลกร้อนอย่างกะทันหันระหว่างโรงน้ำแข็งสุดท้ายของโลก การดำเนินการของ National Academy of Sciences (2022). ดอย: 10.1073/pnas.2115231119

การอ้างอิง: คาร์บอน การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และภาวะขาดออกซิเจนในมหาสมุทรในโลกของโรงน้ำแข็งโบราณ (2022, 2 พฤษภาคม) สืบค้นเมื่อ 3 พฤษภาคม พ.ศ. 2565 จาก https://phys.org/news/2022-05-carbon-climate-ocean-anoxia-ancient.html

เอกสารนี้อยู่ภายใต้ลิขสิทธิ์ นอกเหนือจากข้อตกลงที่เป็นธรรมเพื่อการศึกษาหรือการวิจัยส่วนตัวแล้ว ห้ามทำซ้ำส่วนหนึ่งส่วนใดโดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร เนื้อหานี้จัดทำขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ในการให้ข้อมูลเท่านั้น

(Visited 1 times, 1 visits today)

Be the first to comment

Leave a comment

Your email address will not be published.


*