ליבת קרח גרינלנד במוזיאון האמריקאי להיסטוריה של הטבע, ניו יורק (תמונה חתוכה)

תמונת המקור עדן, ג'נין וג'ים | CC BY 2.0

ככל שמרחיקים לאחור אתה יכול להסתכל,
ככל שמרחיקים קדימה אתה צפוי לראות.

~ וינסטון צ'רצ'יל

הומו סאפיינס הופיע בצורה הנוכחית שלנו לפני כ- 200,000 שנה. הציוויליזציה האנושית קמה לפני כ 12,000 שנה. חקר העבר CO2 רמות ואקלים עוזרים לנו להמעיט בתנאים בהם התפתחו חברות אנושיות. מידע 'פליאוקלימי' זה מציע שיעורים חשובים להבנת קיימות ומגוון תנאי האקלים שידוע כי חברות אנושיות מתאימות להם.

כדי להבין את אקלים העבר, ליבות קרח מספקות תיעוד ברזולוציה גבוהה של משתני אקלים עיקריים המשתרעים על התקופה בה הופו הומו סאפיינס והתפתחה התרבות האנושית. מלבד הדיוק הגבוה CO2 מדידות שארל דייוויד קילינג התחיל בקוטב הדרומי ב- 1957 וב- Mauna Loa מצפה כוכבים ב- 1958, ליבות קרח הן המקור הטוב ביותר לאווירה CO2 נתונים עבור 1 מיליון השנים הקודמות.

מדענים קידחו יריעות קרח וניתחו את ליבות הקרח מאז שנות החמישים, במיוחד באנטארקטיקה ובגרינלנד. אזורים עם שלג מצטבר הופכים לקרח עם בועות אוויר המשמרות דגימות של האטמוספרה מאטמוספירות עולמיות של פעם. מדענים מסוגלים לנתח את הליבות כדי ללמוד על שינויים בעבר בריכוז הגזים האטמוספריים ובמחזורי הקרחון-בין-קרחונים במיליון השנים האחרונות. 

כאן, השתמשו בנתוני CO2 _{ובגרפים} כדי לחקור שינויים בעבר, מאלף עד מיליון שנים לפני ההווה.

מחקר Core הקרח

NOAA NCEI  נתוני ליבת קרח

NOAA NCEI  NOAA מערכי נתונים של קרח פליאוקלימטולוגיה

מרכז הנתונים הקרחוניים האנטארקטיים של NSIDC

EGU 2013 מציאת תיעוד של אקלים כדור הארץ בן 1.5 מיליון שנה

מאמרים

פליאוקלימטולוגיה של נאס"א 2005 : תיעוד ליבות הקרח

חווינו שינויי אקלים בעבר.

ליבת קרח גרינלנד במוזיאון האמריקאי להיסטוריה של הטבע, ניו יורק (תמונה חתוכה)

תמונת המקור עדן, ג'נין וג'ים | CC BY 2.0

 

ככל שמרחיקים לאחור אתה יכול להסתכל,
ככל שמרחיקים קדימה אתה צפוי לראות.

~ וינסטון צ'רצ'יל

 

הומו סאפיינס הופיע בצורה הנוכחית שלנו לפני כ- 200,000 שנה. הציוויליזציה האנושית קמה לפני כ 12,000 שנה. חקר העבר CO2 רמות ואקלים עוזרים לנו להמעיט בתנאים בהם התפתחו חברות אנושיות. מידע 'פליאוקלימי' זה מציע שיעורים חשובים להבנת קיימות ומגוון תנאי האקלים שידוע כי חברות אנושיות מתאימות להם.

כדי להבין את אקלים העבר, ליבות קרח מספקות תיעוד ברזולוציה גבוהה של משתני אקלים עיקריים המשתרעים על התקופה בה הופו הומו סאפיינס והתפתחה התרבות האנושית. מלבד הדיוק הגבוה CO2 מדידות שארל דייוויד קילינג התחיל בקוטב הדרומי ב- 1957 וב- Mauna Loa מצפה כוכבים ב- 1958, ליבות קרח הן המקור הטוב ביותר לאווירה CO2 נתונים עבור 1 מיליון השנים הקודמות.

מדענים קידחו יריעות קרח וניתחו את ליבות הקרח מאז שנות החמישים, במיוחד באנטארקטיקה ובגרינלנד. אזורים עם שלג מצטבר הופכים לקרח עם בועות אוויר המשמרות דגימות של האטמוספרה מאטמוספירות עולמיות של פעם. מדענים מסוגלים לנתח את הליבות כדי ללמוד על שינויים בעבר בריכוז הגזים האטמוספריים ובמחזורי הקרחון-בין-קרחונים במיליון השנים האחרונות. 

כאן, השתמשו בנתוני CO2 _{ובגרפים} כדי לחקור שינויים בעבר, מאלף עד מיליון שנים לפני ההווה.

 

מחקר Core הקרח

 

NOAA NCEI  נתוני ליבת קרח

NOAA NCEI  NOAA מערכי נתונים של קרח פליאוקלימטולוגיה

מרכז הנתונים הקרחוניים האנטארקטיים של NSIDC

EGU 2013 מציאת תיעוד של אקלים כדור הארץ בן 1.5 מיליון שנה

 

מאמרים

 

פליאוקלימטולוגיה של נאס"א 2005 : תיעוד ליבות הקרח

חווינו שינויי אקלים בעבר.

 

 

1 KYr

_{נתוני פליטות} CO2 במשך 1,000 שנים (מאמרים: 1989-1997)

 

שלוש ליבות קרח שנקדחו בלו דום, מזרח אנטארקטיקה בין השנים 1987 ל-1993, הובילו לרישומי CO2 אטמוספריים _בין השנים 1006 לספירה ל-1978 לספירה.

הרישומים משתרעים על פני העשורים האחרונים שבהם בוצעו מדידות באמצעות מכשירים של רמות CO2 באטמוספירה _. הדבר התאפשר הודות לקצב הצטברות השלג הגבוה באתרי הקידוח של Law Dome. מדענים דיווחו כי לאוויר הכלוא בשלוש ליבות הקרח יש רזולוציית גיל חסרת תקדים.

אי הוודאות בנתונים היא 1.2 חלקים למיליון (ppm). CO לפני התעשייה₂ רמות נעות בין 275 ל- 284 ppm. רמות נמוכות יותר התרחשו בין השנים 1550 ל- 1800 לספירה ליבות קרח אלה מראות צמיחה משמעותית ב- CO באטמוספירה₂ רמות בתקופה התעשייתית למעט 1935-1945 הספירה, כאשר הרמות התייצבו או ירד מעט.

גרף מקור את'רידג' ואחרים (דרך CDIAC)

 

 

קישור

 

_{רישומי CO2} היסטוריים של CDIAC מליבות קרח של Law Dome

נתוני CDIAC | את'רידג'ט ואחרים (1998)

גרפיקה של CDIAC

NOAA-NCDC  Composite נתונים | 0 - 800 KYr [לְהִצטַיֵן]

 

התייחסות

 

DM Etheridge, LP Steele, RL Langenfelds, RJ Francey, J.-M. Barnola and VI Morgan. 1998. רישומי CO2 היסטוריים _מליבות הקרח Law Dome DE08, DE08-2, ו-DSS. בתוך מגמות: אוסף נתונים על שינוי עולמי. מרכז ניתוח מידע על פחמן דו-חמצני, המעבדה הלאומית של אוק רידג', משרד האנרגיה של ארה"ב, אוק רידג', טנסי, ארה"ב.

 

 

400 KYr

400,000 שנים CO₂ נתונים (ניירות: 1999 ל2005)

 

 

_{היסטוריה של פליטות} CO2 באטמוספירה | 400,000 שנה לפני ההווה

גרפיקת מקור SkS CC BY SA 3.0 [ JPEG גדול ]

גרפיקה חלופית CDIAC | רישום CO2 _מליבת הקרח של ווסטוק (2.3 קילו-יער - 417 קילו-יער לחץ)

 

נתונים

 

ווסטוק CDIAC | 2.3 קילו-עיר - 417 קילו-עיר

NOAA-NCDC  Composite נתונים | 0 - 800 KYr [לְהִצטַיֵן]

 

0 - 22 KYr | כיפת C, אנטארקטיקה

 

המדע 2001  מונין ואח '. | אטמוספרי CO2 ריכוזי סיום הקרח האחרון [תַקצִיר]

 

22 - 393 KYr | Vostok, אנטארקטיקה

 

J. Geophysical Res. 2001 פפין ואחרים | כוחות אקלים חצי כדוריים שנגזרו מליבות ווסטוק ו-LLN-2D [ .pdf ]

Nature 1999 Petit et al. | היסטוריה של אקלים ואטמוספרה, 420,000 שנים מליבת הקרח של ווסטוק [תקציר]

Nature 2005 Raynaud et al. | פליאוקלימטולוגיה: התיעוד של שלב איזוטופי ימי 11 [תקציר]

 

393 - 416 KYr | כיפת C, אנטארקטיקה

 

Science 2005 זיגנטלר ואחרים | מחזור פחמן יציב וקשרי אקלים בפליסטוקן המאוחר [ .pdf ]

 

 

גרפי מקור   מרכז האקלים [2015 מאמר] [הורדות תמונה]

 

הפניות

 

מונין, א., אינדרומה, א., דלנבאך, א., פלוציגר, ​​ג., סטאופר, ב., סטקר, ת.פ.,. . . Barnola, J.-M. (2001). אטמוספרי CO2 ריכוזי סיום הקרח האחרון. מדע, 291 (5501), 112-114. doi: 10.1126 / science.291.5501.112

פפין, ל ', ריינו, ד', ברנולה, ג'יי.אם, ולוטר, MF (2001). תפקידים חצי כדוריים של כוחות האקלים במהלך מעברים קרחוניים-בין-קרחוניים, כפי שנגזר מתיעוד ווסטוק ומניסויים במודל LLN-2D. כתב העת למחקר גיאופיזי, 106 (D23), 31885-31892. דוי: 10.1029 / 2001JD900117

פטי, JR, Jouzel, ג ', ריינו, ד', Barkov, NI, Barnola, JM, באזיל, י,. . . Stievenard, מ '(1999). אקלים ואטמוספרה של היסטורית 420,000 השנים האחרונות מקרח הליבה Vostok, אנטארקטיקה. טבע, 399 (6735), 429-436. doi: 10.1038 / 20859

Raynaud, D., Barnola, J.-M., Souchez, R., Lorrain, R., Petit, J.-R., Duval, P., & Lipenkov, VY (2005). פליאוקלימטולוגיה: שיא שלב איזוטופי ימי 11. טבע, 436 (7047), 39-40. doi: 10.1038 / 43639b

Siegenthaler, ע ', שטקר, TF, Monnin, א', Lüthi, ד ', Schwander, ג', סטיופר, ב ',. . . Jouzel, ג '(2005). מערכת יחסים יציבים פחמן מחזור-אקלים בהפלייסטוקן המאוחר. מדע, 310 (5752), 1313-1317. doi: 10.1126 / science.1120130

 

 

650 KYr

650,000 שנים CO₂ נתונים (נייר: 2005)

 

גרפיקת מקור IPCC AR4 2007 [ תמונה ברזולוציה גבוהה ]

 

נתונים

 

NOAA-NCDC  Composite נתונים | 0 - 800 KYr [לְהִצטַיֵן]

 

416 - 664 KYr | כיפת C, אנטארקטיקה

 

Science 2005 זיגנטלר ואחרים | מחזור פחמן יציב וקשרי אקלים בפליסטוקן המאוחר [ .pdf ]

 

התייחסות

 

Siegenthaler, ע ', שטקר, TF, Monnin, א', Lüthi, ד ', Schwander, ג', סטיופר, ב ',. . . Jouzel, ג '(2005). מערכת יחסים יציבים פחמן מחזור-אקלים בהפלייסטוקן המאוחר. מדע, 310 (5752), 1313-1317. doi: 10.1126 / science.1120130

 

 

800 KYr

800,000 שנים CO₂ נתונים (נייר: 2008)

ב2008, דיטר Lüthi ומדענים אחרים pubished נייר ב טבע שהאריך את שיא ליבת קרח של CO באטמוספרה₂ ריכוזים מ 650,000 שנה לפני ההווה ל 800,000 שנים לפני ההווה. לשם כך הם ניתחו את 200 המטרים הנמוכים ביותר של ליבת הקרח שנקדחה ב Epica כיפת C באנטארקטיקה. העבודה הוסיפה שני מחזורי קרחונים ל- CO₂ תקליט. מדענים מצאו כי ריכוזי האטמוספירה מתואמים מאוד עם הטמפרטורה באנטארקטיקה לאורך שמונה מחזורי הקרחונים בשיא ליבת הקרח של 800,000 שנה. הם מדווחים על קריאה של 172 חלקים למיליון (ppm) שיתוף₂ כCO הנמוך ביותר₂ ריכוז שנרשם אי פעם בליבת קרח - בערך 10 ppm נמוך מהקריאה הנמוכה הקודמת.

 

מקור גרפי Lüthi et al, 2008

 

 

קישורים

 

Nature-2008 Lüthi et al | רישום CO2 ברזולוציה גבוהה _650-800 קילו-יער [ תקציר ]

Nature-2008 Lüthi et al | שיא CO ₂ ברזולוציה גבוהה 650-800 KYr [ פתח PDF ]

NOAA-NCDC  לותי ואח '| ברזולוציה גבוהה CO2 שיא 650-800 KYr [נתונים: Excel *]

NOAA-NCDC  לותי ואח '| ברזולוציה גבוהה CO2 שיא 650-800 KYr [נתונים: טקסט *]

CDIAC   רשומות ליבת הקרח של 800 KYr של אטמוספרי CO2

* הנתונים כוללים חומר מורכב לאווירה CO2 נתונים שנמשכים 800,000 שנים.

 

התייחסות

 

Luthi, ד ', Le פלוך, מ', Bereiter, ב ', Blunier, ט, Barnola, J.-M., Siegenthaler, ע',. . . סטוקר, TF (2008). שנות שיא ריכוז פחמן דו חמצני ברזולוציה גבוהה 650,000-800,000 לפני ההווה. טבע, 453 (7193), 379-382. doi: 10.1038 / nature06949

 

מוצרים מקושרים

 

אקלים העבר - כרונולוגיה לשנת 2007 עבור ליבת הקרח של EPICA Dome C [ PDF ]

 

 

1 שלי

_{נתוני פליטות} CO2 למיליון שנים (מאמר 2015)

 

בשנת 2015, ג'ון היגינס מאוניברסיטת פרינס ועמיתיו הרחיבו את גיל ליבת הקרח לכמיליון שנים (990,000) בעזרת רישומי ליבות קרח מקרח כחול רדוד שעשוי "להכיל את הקרח העתיק ביותר הנגיש בקלות על פני כדור הארץ" (עמוד 6887). בין 800 קילו-יורק למיליון שנה לפני ימינו, חוקרים מצאו שריכוז ה-CO2 _{באטמוספירה} נע בין 221 ל-277 חלקים למיליון. הם דומים למחזורים בין 450 ל-800 קילו-יורק לפני שנים, אם כי מעט גבוהים יותר. המחקר מראה גם שהצימוד בין טמפרטורת אנטארקטיקה ל-CO2 באטמוספירה _נמשך עד אמצע הפלייסטוקן, שהסתיים לפני כמעט מיליון שנים.

 

קישורים

 

פרינסטון | מעבדת היגינס הרכב האטמוספירה לפני מיליון שנה [ מאמר PNAS 2015 ]

ResearchGate הרכב האטמוספירה לפני מיליון שנה

הרכב האטמוספירה של PNAS לפני מיליון שנה [תקציר]

 

מדיה

 

ליבות קרח מאחסנות בועות אטמוספריות מלפני מיליון שנה, לפי Phys.org 2015

 

התייחסות

 

היגינס, JA, Kurbatov, AV, Spaulding, NE, רוק, א ', Introne, DS, Chimiak, LM,. . . בנדר, ML (2015). הרכב האטמוספרה לפני 1 מיליון שנים מקרח כחול באלן הילס, אנטארקטיקה. PNAS של האקדמיה הלאומית למדעים, 112 (22), 6887-6891. doi: 10.1073 / pnas.1420232112

 

2 שלי

 

_{נתוני פליטות} CO2 ל-2 מיליון שנה (תקציר 2019)

במהלך שמונה מאות אלף השנים האחרונות, מחזורים קרחוניים-בין-גזעיים נדנדו לתקופה של מאה אלף שנה ('100k world'1). נתוני ליבת הקרח ומשקעי האוקיאנוס הראו כי דו תחמוצת הפחמן האטמוספירה, הטמפרטורה האנטארקטית, טמפרטורת האוקיאנוס העמוק ונפח הקרח העולמי, התאמו זה בזה בעולם ה- 100kXXXXX. בין בערך 2,3,4,5,6 ל- 2.8 מיליון שנה, מחזורי הקרחונים היו קטנים יותר בעוצמתם וקצרים יותר ('1.2k world'40). נתוני פרוקסי משקעים בים עמוק מצביעים על כך שהשונות של דו תחמוצת הפחמן האטמוספירה בעולם 7k הייתה נמוכה אף יותר מאשר בעולם 40kXXXXX, אך אין לנו תצפיות ישירות על גזי חממה אטמוספריות מתקופה זו. כאן אנו מדווחים על התאוששותו של קרח בלתי רצוף בשכבת סטרגרפים יותר משני מיליון שנה מאזור הקרח הכחול של אלן הילס, מזרח אנטארקטיקה. ריכוזי הפחמן הדו-חמצני והמתאן בדגימות ליבת קרח שגילם למעלה משני מיליון שנה השתנו על ידי הנשמה, אך כמה מדגמים צעירים יותר הם בתולי. ליבות הקרח המשוחזרות מרחיבות תצפיות ישירות על דו תחמוצת הפחמן באטמוספירה, מתאן וטמפרטורת אנטארקטיקה (בהתבסס על יחס האיזוטופ של Deuterium / מימן δ Dice, פרוקסי לטמפרטורה אזורית) לעולם ה- 100k. כל נכסי האקלים שלפני שמונה מאות אלף שנה נופלים במעטפת התצפיות מליבות קרח עמוקות באנטארקטיות המאפיינות את עולם ה- 8,9,10k. עם זאת, הריכוז הפחמן הדו-חמצני והמתאן הנמוך ביותר שנמדד והטמפרטורה האנטארקטית הנמוכה ביותר בעולם 40k נמצאים הרבה מעל לערכי הקרחונים משמונה מאות אלף השנים האחרונות. התוצאות שלנו מאשרות כי משרעת הווריאציות בין קרחונים בין-גזעיים בגזי החממה האטמוספירה ובאקלים באנטארקטיקה הופחתה בעולם 100k, וכי המעבר מ- 40k לעולם 40k לווה בירידה בריכוזי המינימום של דו תחמוצת הפחמן במהלך מקסימה קרחונית.

קישורים

טבע | תקציר: תמונות בנות שני מיליון שנה של גזים אטמוספריים מקרח אנטארקטי

מדיה

דיילי המדע 2019 קרח בן שני מיליון שנה מספק תמונת מצב של היסטוריית גזי החממה של כדור הארץ

התייחסות

יאן, י., בנדר, מ.ל., ברוק, אי.ג'יי ואחרים. תמונות בנות שני מיליון שנה של גזים אטמוספריים מקרח אנטארקטי. Nature 574, 663–666 (2019) doi: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1692-3

 

***

*** קָשׁוּר

 

CO2.Earth   שנתי CO2 נתונים | 1958 להצגה