Новые исследования из Южного методистского университета показывают связь между высоким уровнем двуокиси углерода и изменением климата 22 миллиона лет назад.
Ископаемые листья из Африки разрешили доисторический климат, а также подтвердили связь между углекислым газом в атмосфере и глобальным потеплением.
Исследования до сих пор дали множество результатов и противоречивых данных, которые поставили под сомнение связь между высокими уровнями углекислого газа и изменением климата за временной интервал около 22 миллионов лет назад.
Но новое исследование показало, что связь действительно существует для этого доисторического периода времени, говорят исследователи из Южного методистского университета, Даллас.
Находка поможет ученым понять, как недавнее и будущее увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере может повлиять на будущее нашей планеты, говорят исследователи СМУ.
Открытие происходит от новых биохимических анализов ископаемых листьев от растений, которые росли на Земле 27 миллионов лет назад и 22 миллиона лет назад, сказал геолог Tekie Tesfamichael, ведущий научный сотрудник по исследованиям.
Новые анализы подтверждают исследования современного климата - глобальные температуры растут и падают с увеличением и уменьшением углекислого газа в нашей атмосфере, но в этом случае даже в доисторические времена, по данным международной исследовательской группы, возглавляемой СМУ.
Углекислый газ - это газ, который обычно присутствует в атмосфере Земли, даже миллионы лет назад. Его называют парниковым газом, потому что большие концентрации приводят к повышению общей температуры атмосферы Земли, как это происходит в теплице с большим количеством солнечного света.
В последнее время рост парниковых газов вызвал глобальное потепление, которое тает ледники, вызывая экстремальную погодную изменчивость и вызывая повышение уровня моря.
«Чем больше мы понимаем взаимосвязь между концентрациями углекислого газа в атмосфере и глобальной температурой в прошлом, тем больше мы можем планировать изменения вперед», - сказал Тесфамайкл, попечитель по СМУ в Науках о Земле.
«В предыдущей работе сообщалось о различных результатах и противоречивых данных о концентрациях углекислого газа за два интервала времени, которые мы изучали», - сказал он. «Но более жесткий контроль над возрастом наших окаменелостей помог нам решить, соответствует ли концентрация атмосферного углекислого газа потеплению, что само по себе хорошо документировано в геохимических исследованиях морских окаменелостей в океанских отложениях».
Выводы были возможны благодаря редкому обнаружению двух участков с необычайно хорошо сохранившимися ископаемыми листьями цветущих растений из Эфиопского нагорья восточной Африки.
Такие хорошо сохранившиеся ископаемые листья - редкость, сказал Тесфамайкл.
«Нахождение двух участков с большим сохранением в одном географическом регионе с двух важных временных интервалов было очень удачным, так как это позволило нам рассмотреть вопрос о взаимосвязи между концентрацией углекислого газа в атмосфере и глобальными температурами», - сказал он.
Ученые знают, что изменения концентрации углекислого газа в атмосфере влияют на фиксацию углерода в листьях при фотосинтезе. Это приводит к тому, что листья развивают анатомические и физиологические изменения, такие как частота и размер устьиц - поры на поверхности листа, через который проходит углерод.
Ученые могут измерять эти атрибуты, среди прочих, в ископаемых листьях, так что окаменелости листьев могут использоваться в качестве прокси-серверов для истории атмосферного углекислого газа Земли.
Окаменелости хранятся постоянно в коллекциях Национального музея Эфиопии в Аддис-Абебе. Институциональная и государственная поддержка поступала от Национального музея Эфиопии, Управления по исследованию и сохранению культурного наследия и Университета Аддис-Абебы.
Предыдущие исследования прочно установили разность температур
Один из участков относится к поздней олигоценовой эпохе, а другой - к раннему миоцену.
Предыдущие исследования, в которых измерялись температуры океана по всему миру за два интервала, прочно установили разницу температур на Земле между двумя временами, причем одна намного более теплая, чем другая. Таким образом, исследование SMU стремилось измерять уровни двуокиси углерода в течение двух периодов времени.
Для анализа СМУ ископаемые листья одного вида были собраны из 27-миллионного позднего олигоценового участка. Листья были депонированы в доисторические времена в районе Чильги на северо-западе Эфиопии, скорее всего, на берегу реки. Климат Земли в позднем олигоцене, возможно, был несколько теплее, чем сегодня, хотя ледники формировались на Антарктиде. Исследование SMU показало, что уровни углекислого газа в среднем составляют около 390 частей на миллион, о том, что сегодня происходит на Земле.
Ископаемые листья 22-миллионного вида из раннего миоцена были собраны из древних озерных отложений, теперь это скала, называемая сланцем, из современной долины Муш в центральной Эфиопии. Ранний миоценовый климат в то время был теплее, чем поздний олигоцен, а также исследование СМУ обнаружило более высокие уровни углекислого газа. Атмосферный углерод составлял около 870 частей на миллион, что вдвое больше, чем сегодня на Земле.
Исследование SMU подтвердило взаимосвязь между двуокисью углерода и температурой в течение позднего олигоцена и раннего миоцена.
Данные палеоклимата могут помочь предсказать будущий климат нашей планеты
Хотя углекислый газ не является единственным фактором, влияющим на климат Земли или глобальную среднюю температуру, он широко считается учеными среди наиболее значительных. Многое известно об изменении климата и глобальном потеплении, но вопросы по-прежнему остаются.
«Один из них:« Какова чувствительность температуры Земли к концентрации углекислого газа? Это очень чувствительно? Разве это не так чувствительно? Оценивая температуру и концентрации углекислого газа в разы в прошлом, можно найти ответ на этот вопрос », - сказал Джейкобс. «В целом по палеоклимату много работы, но не так много в отношении соотношения углекислого газа и температуры».
