Canberra, 20 Maret (percakapan) antara 18.000 dan 11.000 tahun yang lalu, jumlah karbon dioksida di atmosfer tiba -tiba melonjak. Ini menyebabkan pemanasan global yang cepat, peleburan massal gletser, dan akhir zaman es terakhir.
Sebagian besar masuknya CO2 atmosfer yang tiba -tiba ini berasal dari Samudra Selatan di sekitar Antartika, menyoroti peran kunci yang dimainkan oleh badan air ini dalam mengatur iklim global.
Namun, kami memiliki pemahaman yang buruk tentang bagaimana dan mengapa rilis CO2 dari wilayah ini berubah selama periode seperti akhir zaman es terakhir. Tetapi studi baru kami, yang diterbitkan di Nature Communications, mengungkapkan berapa banyak CO2 yang dilepaskan ke atmosfer dari Samudra Selatan Polar selama periode ini – dan faktor -faktor apa yang bertanggung jawab.
Kami mencapai kesimpulan ini dengan memeriksa kimia fosil seukuran pasir, yang disebut foraminifera, dari dasar laut selatan Tasmania.
Kerang kecil yang diawetkan di lumpur
Foraminifera adalah organisme bersel tunggal kecil, baik mengambang di permukaan laut atau tinggal di dasar laut. Sebagian besar dari mereka membangun cangkang yang terbuat dari kalsium karbonat untuk melindungi diri mereka sendiri. Setelah kematian, cangkang foraminifera ini diawetkan di lumpur di dasar laut.
Generasi baru dari foraminifera shell menumpuk di atas yang lebih tua, seperti menambahkan halaman baru ke buku. Seiring waktu, cangkang foraminifera ini membentuk sebuah buku di dasar laut yang bisa berasal dari jutaan tahun yang lalu.
Yang lebih menarik, jumlah elemen jejak di air laut dimasukkan ke dalam cangkang kalsium karbonat foraminifera. Dalam beberapa spesies foraminifera, jumlah elemen -elemen ini peka terhadap lingkungan tempat mereka tinggal.
Sebagai contoh, jumlah boron dalam spesies yang disebut cibicidoides wuellerstorfi sensitif terhadap konsentrasi ion karbonat, dan jumlah kadmium pada spesies lain (Hoeglundina elegans) sensitif terhadap konsentrasi fosfat.
Dengan melihat unsur -unsur jejak di cangkang foraminifera yang ditemukan dalam urutan lumpur di dasar laut, kita dapat menguraikan misteri tentang kondisi air laut masa lalu dalam buku yang ditinggalkan oleh Foraminifera di dasar laut.
Sedotan logam raksasa
Bagaimana para ilmuwan melakukan ini? Pertama kita pergi ke laut untuk mengumpulkan lumpur.
Dalam proses ini, jerami logam raksasa dijatuhkan ke dasar laut dan kemudian diangkat ke kapal penelitian kami, penuh dengan lumpur. Kami membawa sampel lumpur ini kembali ke lab kami. Di sana, kami mengirisnya menjadi beberapa bagian dan memeriksanya secara terpisah.
Ini memungkinkan kami untuk mengekstrak informasi dari setiap halaman buku dalam urutan kronologis. Kerang foraminifera dicuci dari lumpur, dan cangkang spesifik dipetik di bawah mikroskop, dibersihkan, dan akhirnya dianalisis untuk komposisi kimianya.
Foraminifera telah tinggal hampir di mana -mana di lautan selama jutaan tahun. Berdasarkan komposisi kimianya, para ilmuwan telah merekonstruksi catatan suhu air laut yang berkelanjutan selama 66 juta tahun terakhir dengan sangat rinci.
Di antara beberapa tempat di lautan di mana Anda tidak dapat menemukan foraminifera adalah Samudra Selatan Polar. Meskipun beberapa foraminifera tinggal di sana, air laut di wilayah ini seringkali terlalu korosif untuk dilestarikan di dasar laut. Kurangnya foraminifera di Samudra Selatan Polar membawa tantangan besar bagi para ilmuwan yang ingin memahami perubahan masa lalu dalam pertukaran CO2 antara laut dan atmosfer.
Dari Antartika ke Tasmania
Kami memutuskan untuk mengatasi masalah ini menggunakan lumpur di dasar laut 3.300 meter di bawah permukaan di selatan Tasmania.
Air laut pada kedalaman di dekat Tasmania sangat ideal untuk mempelajari kimia Samudra Selatan Polar. Itu karena air laut dari samudera selatan kutub tenggelam ke dasar lautan, bergerak ke utara, dan akhirnya menempati dasar laut di selatan Tasmania.
Kimia air laut – termasuk konsentrasi karbon, fosfat, dan oksigen – memang berubah di sepanjang jalan di dasar lautan.
Perubahan ini, bagaimanapun, umumnya sebanding satu sama lain. Jadi jika semua konsentrasi ini dikenal untuk air laut di kedalaman dekat Tasmania, kita dapat mengerjakan konsentrasi mereka di Samudra Selatan Polar.
Untungnya, ada banyak kerang foraminifera di lumpur untuk semua rekonstruksi ini di lokasi yang kami periksa di dekat Tasmania.
Merekonstruksi konsentrasi kimia kuno
Dengan menggunakan kimia foraminifera, kami merekonstruksi perubahan konsentrasi ion karbonat (yang sebagian besar terkait dengan karbon), fosfat dan oksigen di bagian bawah laut dekat Tasmania pada akhir zaman es terakhir sekitar 20.000–10.000 tahun yang lalu. Periode ini dikenal sebagai deglaciation terakhir.
Berdasarkan rekonstruksi ini, kami menghitung jumlah CO2 yang dilepaskan dari Samudra Selatan Polar selama deglaciation terakhir. Beberapa CO2 ini berasal dari proses biologis – perubahan jumlah karbon yang digunakan oleh organisme mikroskopis yang hidup di dekat permukaan laut. Sisanya berasal dari proses fisik – molekul CO2 yang melarikan diri dari air laut langsung ke udara.
Kami menemukan bahwa proses biologis lebih penting untuk pelepasan CO2 selama tahap sebelumnya dari deglaciation, sementara proses fisik berkontribusi lebih banyak selama tahap selanjutnya.
Jadi mengapa ini penting?
Para ilmuwan menggunakan model iklim untuk memprediksi iklim di masa depan dan mereproduksi perubahan CO2 atmosfer masa lalu.
Hasil kami memberikan target pengujian untuk direproduksi oleh model iklim.
Reproduksi perubahan masa lalu yang lebih baik akan meningkatkan desain model iklim untuk memprediksi perubahan di masa depan.
Ini akan membantu kita memahami bagaimana perubahan di masa depan di Samudra Selatan Polar dapat memengaruhi CO2 atmosfer, berkontribusi untuk membuat rencana yang efektif untuk mengurangi emisi CO2. (Percakapan)
(Ini adalah cerita yang tidak diedit dan dihasilkan secara otomatis dari feed berita sindikasi, staf terakhir mungkin belum memodifikasi atau mengedit badan konten)
