Teplotný rekord Zeme za pol miliardy rokov

Globálne teplotné rekordy siahajú menej ako dve storočia do minulosti. To však neznamená, že nevieme, čo robil svet pred vytvorením teplomera. Existuje veľa vecí – letokruhy, pomery izotopov a ďalšie – ktoré zaznamenávajú teploty v minulosti. Pomocou týchto teplotných proxy sa nám podarilo zrekonštruovať tisíce rokov klímy našej planéty.

Ale je ťažké vrátiť sa ďalej. Menej serverov proxy sa uchováva dlhší čas a vzorky sú vzácnejšie. Keď sa vrátime o milión rokov späť, je ťažké nájsť dostatok zástupcov z celého sveta a z rovnakého časového obdobia na rekonštrukciu globálnych teplôt. Existuje niekoľko výnimiek, ako napríklad paleocénno-eocénne tepelné maximum (PETM), náhly výbuch tepla asi pred 55 miliónmi rokov, ale niektoré udalosti tohto obdobia nie sú ani zďaleka tak dobre pochopené.

Teraz výskumníci použili kombináciu proxy záznamov a klimatických modelov na rekonštrukciu zemskej klímy za posledných pol miliardy rokov, čím poskytli globálny záznam teplôt až do konca kambrickej explózie komplexného života. Záznam ukazuje, že až na jednu zjavnú výnimku sú oxid uhličitý a globálne teploty veľmi úzko prepojené. Je to trochu prekvapujúce, keďže Zem v tomto období prešla inými zmenami.

minulé podnebie

Práca medzinárodného tímu tu zahŕňa kombináciu proxy údajov a klimatických modelov. Hoci existuje veľa pozemných proxy, prichádzajú s veľmi veľkými neistotami. Výskumníci sa teda zamerali na jediný typ proxy: pomer izotopov kyslíka nachádzajúcich sa v lastúrach morských tvorov. Existuje určitá otázka o ich presnosti, pretože ich použitie vyžaduje, aby pomery týchto izotopov v oceánoch zostali v priebehu času stabilné.

Aby to vedci kompenzovali, použili dve metódy na premenu týchto proxy na teploty. Jedna metóda predpokladala, že pomer izotopov kyslíka v morskej vode zostáva konštantný; Druhá metóda využívala pomalé, nepretržité zmeny počas určitého časového obdobia.

Klimatické modely poskytujú spôsob, ako previesť tieto proxy, ktoré vo všeobecnosti pochádzajú z rovnakej geografickej polohy, na globálne teploty. Pomocou detailov, ako je kontinentálna konfigurácia a úrovne oxidu uhličitého, môžu modely predpovedať, aké rozumné globálne teploty sú v súlade s proxy údajmi, čo znamená špecifickú teplotu na konkrétnom mieste na zemeguli. Výskumníci použili súbor klimatických modelov, takže výsledky nezáviseli od žiadnej konkrétnej implementácie atmosférickej fyziky.

Výsledky, ktoré vedci nazvali „FUNDA“, odhadujú globálne teploty za posledných 485 miliónov rokov, ktoré sa datujú do konca kambrického obdobia, obdobia, v ktorom sa hlavné skupiny súčasného života zvierat diverzifikovali.

Ako teda vyzerá Fanada? Kľúčovou črtou je, že sa prekrýva s kenozoikom, ktoré začalo masovým vymieraním, ktoré vyhladilo všetky línie dinosaurov mimo vtákov. Máme lepšiu históriu kenozoickej klímy, takže tieto poskytujú dôležitý test, či sa teploty Funda zhodujú s teplotami získanými nezávisle. Súlad medzi nimi je dôležitým potvrdením novej práce.

Celkovo výskumníci zistili, že globálne priemerné teploty sa pohybovali od nízkych asi 11 °C zaznamenaných počas nedávnych ľadových dôb až po vysoké 36 °C pred asi 90 miliónmi rokov, hoci podobné boli pozorované aj počas PETM extrémov. V zázname sa objavili ďalšie významné klimatické udalosti, ako napríklad horúčavy, ktoré nasledovali po erupciách, ktoré vytvorili Sibírske pasce. Existujú dlhé obdobia trendov otepľovania (napríklad to, ktoré pokrývalo väčšinu druhohôr) a ochladzovania (napríklad to, ktoré dominuje súčasnému kenozoiku). Výskumníci naznačujú, že to bolo spôsobené fúziou a rozpadom superkontinentov.

Väčšina tohto obdobia bola strávená v teplej skleníkovej klíme (41 percent obdobia), ale nie v ľadovni (31 percent). Vedci zistili, že väčšina rozdielov medzi týmito klímami sa vyskytuje v polárnych oblastiach. Zmeny sa vyskytujú v tropických oblastiach, ale sú oveľa menšie. Preto v obdobiach ľadovcov je rozdiel medzi rovníkovými oblasťami a vyššími zemepisnými šírkami rádovo 30° až 50° Celzia. Naproti tomu počas obdobia skleníka je rozdiel medzi rovníkom a pólom rádovo 15° až 25° Celzia.