stringtranslate.com

Меловой термический максимум

Меловой термический максимум (КТМ) , также известный как меловой термический оптимум , был периодом климатического потепления, который достиг своего пика примерно 90 миллионов лет назад (90 млн лет назад) в туронский век позднемеловой эпохи . КТМ примечателен своим резким ростом глобальных температур, характеризующимся высоким уровнем углекислого газа .

График, отображающий данные из фанерозойской геологической эры, показывающий изотопы кислорода от настоящего времени до 500 млн лет назад. Уровни изотопов показывают коррелирующее повышение глобальной температуры из-за оледенения и отступления ледников.

Характеристики

Во время мелового термического максимума (CTM) уровень углекислого газа в атмосфере вырос до более чем 1000 частей на миллион (ppm) по сравнению со средним доиндустриальным значением в 280 ppm. Рост уровня углекислого газа привел к значительному усилению парникового эффекта , что привело к повышению глобальной температуры. [1] В морях преобладали кристаллические или «стеклянные» фораминиферы , что является ключевым индикатором более высоких температур. [2] CTM начался во время сеноманского / туронского перехода и был связан с крупным нарушением глобального климата, а также глобальной аноксией во время океанического аноксического события 2 (OAE-2) . [3] CTM был одним из самых экстремальных нарушений углеродного цикла за последние 100 миллионов лет. [2] [4] Он представлял собой один из самых заметных пиков в глобальной температурной летописи фанерозойского эона . [5]

Геологические причины

От 250 до 150 млн лет назад Пангея покрывала поверхность Земли, образуя один суперконтинент и один гигантский океан. Во время распада Пангеи от 150 до 130 млн лет назад Атлантический океан начал формировать «Атлантические ворота». [6] Геологические записи как из Проекта глубоководного бурения (DSDP), так и из Программы океанического бурения (ODP) подтверждают усиление CTM за счет рифтинга Атлантического океана. Считается, что повышение уровня углекислого газа в атмосфере было усилено изменением географии океанов. [4] В то время как повышение уровня углекислого газа вызвало усиление глобального потепления, климатические модели мелового периода не показывают таких повышенных глобальных температур из-за изменений уровня углекислого газа на Земле. Геологические записи показывают доказательства диссоциации клатратов метана , что вызывает повышение уровня углекислого газа, поскольку кислород в атмосфере будет окислять высвобождаемый метан . [7]

Прогресс со временем

Измерения соотношения стабильных изотопов кислорода в образцах кальцита из фораминифер из осадочных кернов показывают постепенное потепление, начинающееся в альбский период и приводящее к интервалу пикового тепла в туронском веке [8] , за которым следует постепенное охлаждение поверхностных температур к концу маастрихтского века [9] . В течение туронского века несколько выраженных, но относительно кратковременных более холодных интервалов перемежают в остальном удивительно стабильный интервал экстремального тепла.

Влияние

Позднесеноманская температура поверхности моря (SST) в экваториальной части Атлантического океана была существенно выше, чем сегодня (~27-29 °C). [2] Туронская экваториальная температура поверхности моря консервативно оценивается на основе оценок δ18O и высокого p CO2 и составляла ~32 ° C , но могла достигать 36 °C. [10] Значения TEX 86 L предполагают минимальную и максимальную температуру поверхности моря в низких широтах 33-34 ± 2,5 °C и 37-38 ± 2,5 °C соответственно. [11] Быстрые изменения температуры поверхности моря в тропиках произошли во время CTM. [2] Высокие глобальные температуры способствовали диверсификации наземных видов во время меловой земной революции , а также привели к теплым стратифицированным океанам во время Океанического аноксического события 2 (OAE-2). [12]

Изображение средней планетарной температуры Земли за последние 500 миллионов лет. Обратите внимание, что шкала 500-100 млн лет уменьшена вдвое, чтобы поместиться на графике, при этом меловой термический максимум приходится на пик непосредственно перед 100 млн лет.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Ротман, Дэниел Х. (2002-04-02). «Уровни содержания углекислого газа в атмосфере за последние 500 миллионов лет». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (7): 4167–4171. Bibcode : 2002PNAS...99.4167R. doi : 10.1073/pnas.022055499 . ISSN  0027-8424. PMC 123620.  PMID 11904360  .
  2. ^ abcd Фостер, А. и др. «Меловой термический максимум и океаническое аноксическое событие 2 в тропиках: температура поверхности моря и стабильные изотопные данные органического углерода из экваториальной Атлантики». Американский геофизический союз, осеннее заседание 2006 г. Система астрофизических данных Смитсоновского института/NASA. Интернет. 20 октября 2009 г. <http://adsabs.harvard.edu/abs/2006AGUFMPP33C..04F>
  3. ^ Норрис, Ричард (2018). «Меловой термический максимум ~85-90 млн лет назад». Институт океанографии Скриппса. Доступ 20 сентября 2018 г. http://scrippsscholars.ucsd.edu/rnorris/book/cretaceous-thermal-maximum-85-90-ma Архивировано 20 сентября 2018 г. на Wayback Machine
  4. ^ ab Poulsen, Christopher J.; Gendaszek, Andrew S.; Jacob, Robert L. (1 февраля 2003 г.). «Вызвал ли рифтинг Атлантического океана термический максимум мелового периода?». Geology . 31 (2): 115–118. Bibcode : 2003Geo....31..115P. doi : 10.1130/0091-7613(2003)031<0115:DTROTA>2.0.CO;2 . Получено 17 марта 2023 г.
  5. ^ Scotese, Christopher R.; Song, Haijun; Mills, Benjamin JW; Van der Meer, Douwe G. (апрель 2021 г.). «Палеотемпературы фанерозоя: изменение климата Земли за последние 540 миллионов лет». Earth-Science Reviews . 215 : 103503. Bibcode : 2021ESRv..21503503S. doi : 10.1016/j.earscirev.2021.103503. S2CID  233579194. Получено 17 марта 2023 г.
  6. ^ Pucéat, Emmanuelle; Lécuyer, Christophe; Sheppard, Simon MF; Dromart, Gilles; Reboulet, Stéphane; Grandjean, Patricia (2003-05-03). "Термическая эволюция меловых вод Тетии, выведенная из изотопного состава кислорода эмали зубов рыб". Палеокеанография . 18 (2): 1029. Bibcode : 2003PalOc..18.1029P. doi : 10.1029/2002pa000823 . ISSN  0883-8305.
  7. ^ Jahren, A. Hope; Arens, Nan Crystal; Sarmiento, Gustavo; Guerrero, Javier; Amundson, Ronald (2001). «Наземные данные о диссоциации гидрата метана в раннем мелу». Geology . 29 (2): 159–162. Bibcode : 2001Geo....29..159J. doi : 10.1130/0091-7613(2001)029<0159:TROMHD>2.0.CO;2. ISSN  0091-7613.
  8. ^ Кларк, Леон Дж.; Дженкинс, Хью К. (1999). «Новые данные об изотопах кислорода для долгосрочных меловых климатических изменений в Южном полушарии». Геология . 27 (8): 699–702. Bibcode : 1999Geo....27..699C. doi : 10.1130/0091-7613(1999)027<0699:NOIEFL>2.3.CO;2. ISSN  0091-7613.
  9. ^ Хубер, Брайан Т.; Ходелл, Дэвид А.; Гамильтон, Кристофер П. (октябрь 1995 г.). «Климат среднего–позднего мела южных высоких широт: стабильные изотопные свидетельства минимальных температурных градиентов от экватора до полюса». Бюллетень Геологического общества Америки . 107 (10): 1164–1191. Bibcode : 1995GSAB..107.1164H. doi : 10.1130/0016-7606(1995)107<1164:MLCCOT>2.3.CO;2. ISSN  0016-7606.
  10. ^ Уилсон, Пол А., Ричард Д. Норрис и Мэтью Дж. Купер. «Проверка гипотезы мелового парника с использованием стекловидного фораминиферового кальцита из ядра туронских тропиков на Демерарском поднятии». Geology 30.7 (2002):607-610. Web. Октябрь 2009 г. <http://geology.geoscienceworld.org/cgi/content/abstract/30/7/607>.
  11. ^ О'Брайен, Шарлотта Л.; Робинсон, Стюарт А.; Панкост, Ричард Д.; Синнингхе Дамсте, Яап С.; Схоутен, Стефан; Лант, Дэниел Дж.; Альсенц, Хайко; Борнеманн, Андре; Боттини, Чинция; Брасселл, Саймон К.; Фарнсворт, Александр; Форстер, Астрид; Хубер, Брайан Т.; Инглис, Гордон Н.; Дженкинс, Хью К.; Линнерт, Кристиан; Литтлер, Кейт; Марквик, Пол; Маканена, Элисон; Муттерлозе, Йорг; Наафс, Б. Дэвид А.; Путтманн, Вильгельм; Слейс, Аппи; Ван Хелмонд, общее собрание Нильса; Веллекуп, Йохан; Вагнер, Томас; Врубель, Нил А. (сентябрь 2017 г.). «Эволюция температуры поверхности моря в меловой период: ограничения из TEX86 и изотопы кислорода планктонных фораминифер». Earth-Science Reviews . 172 : 224–247. Bibcode : 2017ESRv..172..224O. doi : 10.1016/j.earscirev.2017.07.012 . hdl : 2434/521617 . S2CID  55405082.
  12. ^ МакИнерни, Франческа А.; Винг, Скотт Л. (2011-05-30). «Палеоцен-эоценовый термический максимум: возмущение углеродного цикла, климата и биосферы с последствиями для будущего». Annual Review of Earth and Planetary Sciences . 39 (1): 489–516. Bibcode : 2011AREPS..39..489M. doi : 10.1146/annurev-earth-040610-133431. ISSN  0084-6597.