MIT paleoiklim araştırmacıları ‘ısınma yanlılığını’ keşfetti

Araştırmacılar, son 66 milyon yılda buz tabakalarının ortadan kalkması durumunda geri dönebilecek bir “ısınma eğilimi” olduğunu belirtiyorlar.

Son yıllarda uzayan kuraklık koşullarının, benzeri görülmemiş ısının, kalıcı orman yangınlarının ve sık ve daha tehlikeli fırtınaların, insanların atmosfere karbondioksit eklemesinin neden olduğu küresel ısınmanın doğrudan bir sonucu olduğu giderek daha açık hale geliyor. yeni İle birlikte Dünya’nın antik tarihindeki aşırı hava olayları üzerine yapılan bir araştırma, günümüz gezegeninin ısınmaya devam ettikçe daha uçucu hale gelebileceğini gösteriyor.

11 Ağustos 2021’de yayınlanan çalışma, bilim ilerlemesi, dinozorların yok olmasından kısa bir süre sonra başlayan Senozoik Çağ’da, son 66 milyon yıldaki paleoiklim kayıtlarını inceliyor. Bilim adamları, bu dönemde Dünya’nın iklimindeki dalgalanmaların ani bir “ısınma eğilimi” yaşadığını keşfetti. Başka bir deyişle, soğuma olaylarından daha fazla küresel ısınma olayı vardı – binlerce yıldan on binlerce yıla kadar süren uzun süreli ısınma dönemleri. Ayrıca, ısınma olayları, soğuma olaylarından daha büyük sıcaklık değişiklikleriyle daha aşırı olma eğilimindedir.

Araştırmacılar, bu ısınma yanlılığının olası bir açıklamasının, küçük bir derecedeki ısınmanın – örneğin atmosfere karbondioksit salan volkanlardan kaynaklanan – bu dalgalanmaları artıran bazı biyolojik ve kimyasal süreçleri hızlandırdığı ve buna yol açan bir “çarpan etkisi”nde yatabileceğini söylüyorlar. , ortalama olarak, daha fazla ısınmaya.

İlginç bir şekilde ekip, bu küresel ısınma eğiliminin yaklaşık 5 milyon yıl önce, kuzey yarımkürede buz tabakalarının oluşmaya başladığı sıralarda ortadan kalktığını kaydetti. Buzun Dünya’nın iklim değişikliğine tepkisi üzerindeki etkisinin ne olduğu belli değil. Ancak bugün Kuzey Kutbu buzu gerilerken, yeni çalışma bir dalgalanma etkisinin yeniden ortaya çıkabileceğini ve sonucun insan kaynaklı küresel ısınmanın daha da artması olabileceğini gösteriyor.

MIT’de Dünya, Atmosfer ve Gezegen Bilimleri Bölümü’nde yüksek lisans öğrencisi olan çalışma baş yazarı Konstantin Arnschedt, “Kuzey yarımküredeki buz tabakaları küçülüyor ve insan eylemlerinin uzun vadeli bir sonucu olarak yok olabilirler” diyor. “Araştırmamız, bunun Dünya’nın iklimini, jeolojik geçmişte görülenler gibi aşırı, uzun vadeli küresel ısınma olaylarına karşı daha savunmasız hale getirebileceğini gösteriyor.”

Arnscheidt çalışması, MIT’de jeofizik profesörü ve MIT’nin Lorenz Merkezi’nin kurucu ortağı ve eş direktörü Daniel Rothman tarafından ortaklaşa yazılmıştır.

uçucu dürtü

Ekip, analizleri için, yüz milyonlarca yıldır var olan ve sert kabukları tortullarda korunan derin deniz bentik foraminiferleri – tek hücreli organizmaları içeren büyük tortu veritabanlarına başvurdu. Bu kabukların oluşumu, organizmalar büyüdükçe okyanus sıcaklıklarından etkilenir; Bu nedenle, kabuklar, eski Dünya sıcaklıkları için güvenilir bir vekildir.

Bilim adamları, onlarca yıldır dünyanın dört bir yanından toplanan ve farklı zaman dilimlerine tarihlenen bu kabukların bileşimini analiz ederek, Dünya’nın sıcaklığının milyonlarca yıl boyunca nasıl dalgalandığını takip ediyor.

“Bu verileri aşırı hava olaylarını incelemek için kullanırken, çoğu çalışma sıcaklıktaki genellikle birkaç derecelik büyük bireysel artışlara odaklandı. Santigrat Arnschedt, “Bunun yerine, büyük dalgalanmaları seçmek yerine genel istatistiklere bakmaya ve ilgili tüm oynaklığa bakmaya çalıştık” diyor.

Ekip başlangıçta verilerin istatistiksel bir analizini yaptı ve son 66 milyon yıl boyunca, küresel sıcaklık dalgalanmalarının dağılımının, aşırı sıcaklık ve aşırı soğuk eşit olasılığını temsil eden simetrik kuyruklarla standart bir çan eğrisine benzemediğini kaydetti. dalgalanmalar. Bunun yerine, eğri belirgin şekilde dengesizdi ve soğuk olaylardan çok sıcak olaylara doğru eğiliyordu. Eğri ayrıca, en yoğun soğuk olaylardan daha aşırı veya daha yüksek sıcaklıktaki sıcak olayları temsil eden önemli ölçüde daha uzun bir kuyruk gösterdi.

Arnscheidt, “Bu, aksi takdirde beklediğinize göre bir tür amplifikasyon olduğunu gösteriyor” diyor. “Her şey, bu itmeye veya küresel ısınma olaylarına karşı önyargıya neden olan temel bir şeye işaret ediyor.”

Rothman, “Dünya sisteminin ısınma anlamında daha değişken hale geldiğini söylemek doğru olur” diye ekliyor.

ısınma çarpanı

Ekip, bu küresel ısınma önyargısının iklim ve karbon döngüsündeki “çifte gürültünün” sonucu olup olmadığını merak etti. Bilim adamları, daha yüksek sıcaklıkların bir dereceye kadar biyolojik ve kimyasal süreçleri hızlandırma eğiliminde olduğunu uzun zamandır kabul ettiler. Uzun vadeli iklim dalgalanmalarının başlıca itici gücü olan karbon döngüsü bu tür süreçlerden oluştuğu için, sıcaklıktaki artışlar daha büyük dalgalanmalara yol açarak sistemi aşırı ısınma olaylarına yöneltebilir.

Matematikte, bu tür genel büyütme veya çarpan etkilerini tanımlayan bir dizi denklem vardır. Araştırmacılar, denklemlerin çarpıklık derecesi ve kuyruklarının uzunluğu da dahil olmak üzere asimetrik dağılımı tahmin edip edemediğini görmek için analizlerinde bu çarpma teorisini uyguladılar.

Nihayetinde, verilerin ve küresel ısınmaya yönelik gözlemlenen önyargının, ikiye katlama teorisi ile açıklanabileceğini buldular. Başka bir deyişle, son 66 milyon yılda, ortalama olarak ılımlı ısınma dönemlerinin, gezegeni daha da ısıtan biyolojik ve kimyasal süreçlere tepki gibi çarpan etkileriyle arttırılmış olması çok muhtemeldir.

Araştırmanın bir parçası olarak araştırmacılar, geçmişteki ısınma olayları ile Dünya’nın yörüngesindeki değişiklikler arasındaki ilişkiyi de incelediler. Yüzbinlerce yıl boyunca, Dünya’nın Güneş etrafındaki yörüngesi düzenli olarak aşağı yukarı eliptik hale gelir. Ancak bilim adamları, neden bu kadar çok önceki ısınma olayının bu değişikliklerle çakıştığını ve Dünya’nın yörüngesindeki bir değişikliğin kendi başına ne yapacağına kıyasla bu olayların neden bu kadar yüksek olduğunu merak ettiler.

Bu nedenle, Arnscheidt ve Rothman, Dünya’nın yörünge değişikliklerini çarpan modeline ve Dünya’nın sıcaklık değişimlerine ilişkin analizlerine dahil ettiler ve çarpan etkilerinin, Dünya’nın yörüngesindeki değişikliklerden dolayı ortalama olarak ılımlı ısınmayı artırabileceğini buldular.

Rothman, “İklim tropik değişikliklerle birlikte ısınır ve soğur, ancak tropik döngülerin kendileri iklimdeki yalnızca mütevazı değişiklikleri tahmin edecektir” diyor. “Fakat bir çarpan modeli düşünürsek, bu çarpan etkisi ile birleşen mütevazı ısınma, bu tropikal değişikliklerle aynı zamanda meydana gelme eğiliminde olan aşırı olaylara yol açabilir.”

Arnscheidt, “İnsanlar düzeni yeni bir şekilde empoze ediyor” diye ekliyor. “Ve bu çalışma, sıcaklığı arttırdığımızda, bu güçlendirilmiş doğal etkilerle etkileşime girme ihtimalimizin olduğunu gösteriyor.”

Referans: Konstantin W. Arnstedt ve Daniel H. Rothman, 11 Ağustos 2021, Buradan ulaşılabilir. bilim ilerlemesi.
DOI: 10.1126 / sciadv.abg6864

Bu araştırma kısmen MIT College of Science tarafından desteklenmiştir.