Jakie były globalne skutki oblodzenia tak dużej części naszej planety?

The Ostatnie maksimum lodowcowe (LGM) odnosi się do ostatniego okresu w historii Ziemi, kiedy lodowce były najgrubsze, a poziomy mórz najniższe, około 24 000–18 000 lata kalendarzowe (cal bp). Podczas LGM pokrywy lądowe na całym kontynencie pokrywały duże szerokości geograficzne Europy i Ameryki Północnej, a poziomy mórz były o 400–450 stóp (120–135 metrów) niższe niż obecnie. Na szczycie ostatniego maksimum lodowcowego cała Antarktyda, duże części Europy, Ameryki Północnej i Ameryki Południowej oraz małe części Azji były pokryte stromo wypukłą i grubą warstwą lodu.

Last Glacial Maximum: Key Takeaways

Przytłaczające dowody tego dawno minionego procesu widać w osadach utworzonych przez zmiany poziomu mórz na całym świecie, w rafach koralowych, ujściach rzek i oceanach; a na rozległych równinach Ameryki Północnej krajobrazy zeskrobane płasko przez tysiące lat lodowcowego ruchu.

Prowadząc do LGM między 29 000 a 21 000 calów pb, nasza planeta widziała stałe lub powoli rosnące objętości lodu wraz z poziomem morza osiągając najniższy poziom (około 450 stóp poniżej dzisiejszej normy), gdy było około 52x10 (6) kilometrów sześciennych więcej lodu lodowcowego niż jest dzisiaj.

Badacze są zainteresowani ostatnim glacjalnym maksimum, ponieważ to się wydarzyło: był ostatni globalnie wpływające na zmiany klimatu, a stało się to i do pewnego stopnia wpłynęło na szybkość i trajektorię kolonizacja kontynentów amerykańskich. Cechy LGM, których używają uczeni, aby pomóc w określeniu skutków tak poważnej zmiany, obejmują wahania efektywny poziom mórz oraz spadek, a następnie wzrost emisji węgla jako części na milion w naszej atmosferze podczas tego okresu Kropka.

Obie te cechy są podobne - ale przeciwne - wobec wyzwań związanych ze zmianami klimatu, przed którymi stoimy dzisiaj: podczas LGM zarówno poziom morza, jak i procent węgiel w naszej atmosferze były znacznie niższe niż dzisiaj. Jak dotąd nie znamy całego wpływu tego, co to oznacza dla naszej planety, ale efekty są obecnie niezaprzeczalne. Poniższa tabela pokazuje zmiany efektywnego poziomu morza w ciągu ostatnich 35 000 lat (Lambeck i współpracownicy) oraz części na milion węgla atmosferycznego (Cotton i współpracownicy).

• Lata BP, różnica poziomu morza, węgiel atmosferyczny PPM
• 2018, +25 centymetrów, 408 ppm
• 1950, 0, 300 ppm
• 1000 BP, -21 metrów + -. 07, 280 ppm
• 5000 BP, -2,38 m +/-. 07, 270 ppm
• 10000 BP, -40,81 m +/- 1,51, 255 ppm
• 15 000 BP, -97,82 m +/- 3,24, 210 ppm
• 20 000 BP, -135,35 m +/- 2,02,> 190 ppm
• 25 000 BP, -131,12 m +/- 1,3
• 30 000 BP, -105,48 m +/- 3,6
• 35 000 BP, -73,41 m +/- 5,55

Główną przyczyną spadku poziomu morza w epoce lodowcowej był ruch wody z oceanów do lodu i dynamiczna reakcja planety na olbrzymi ciężar całego lodu na naszych kontynentach. W Ameryce Północnej podczas LGM cała Kanada, południowe wybrzeże Alaski i górna 1/4 Stanów Zjednoczonych były pokryte lodem sięgającym daleko na południe, aż do stanów Iowa i Zachodniej Wirginii. Lód lodowcowy obejmował także zachodnie wybrzeże Ameryki Południowej oraz w Andach rozciągające się na Chile i większą część Patagonii. W Europie lód rozciągał się aż na południe, aż do Niemiec i Polski; w Azji pokrywy lodowe dotarły do ​​Tybetu. Chociaż nie widzieli lodu, Australia, Nowa Zelandia i Tasmania były jednym lądem; a góry na całym świecie utrzymywały lodowce.

Późny okres plejstocenu doświadczył piłokształtnego cyklu między chłodnymi lodowcami i ciepłymi okresami międzyglodowościowymi, gdy globalne temperatury i atmosferyczne CO² wahał się do 80–100 ppm, co odpowiada wahaniom temperatury o 3–4 stopnie Celsjusza (5,4–7,2 stopni Fahrenheita): wzrost CO w atmosferze² poprzedni spadek globalnej masy lodowej. Ocean magazynuje węgiel (tzw sekwestracja dwutlenku węgla), gdy lód jest niski, a zatem napływ netto węgla do naszej atmosfery, który jest zwykle spowodowany przez chłodzenie, gromadzi się w naszych oceanach. Jednak niższy poziom morza zwiększa również zasolenie, a także inne zmiany fizyczne na dużą skalę prądy oceaniczne a pola lodu morskiego również przyczyniają się do sekwestracji dwutlenku węgla.

Poniżej przedstawiono najnowsze informacje na temat procesu postępu zmian klimatu podczas LGM opracowane przez Lambeck i in.

• 35 000–31 000 kal. BP—Powolny spadek poziomu morza (przejście z Ålesund Interstadial)
• 31 000–30 000 cal BP- gwałtowny spadek o 25 metrów, z szybkim wzrostem lodu, szczególnie w Skandynawii
• 29 000–21 000 kal. BP—Stałe lub powoli rosnące objętości lodu, ekspansja lodowa Skandynawii na wschód i południe oraz ekspansja lodowa Laurentide na południe, najniższa na 21
• 21 000–20 000 cal BP—Zestaw deglacjacji,
• 20,000–18,000cal BP- krótkotrwały wzrost poziomu morza o 10–15 metrów
• 18 000–15 500 cal BP—W pobliżu stałego poziomu morza
• 16 500–14 000 kal. BP—Poważna faza deglacjacji, skuteczna zmiana poziomu morza o około 120 metrów średnio o 12 metrów na 1000 lat
• 14 500–14 000 kal. BP- (Ciepły okres Bøllinga-Allerøda), wysokie tempo wzrostu na poziomie morza, średni wzrost poziomu morza o 40 mm rocznie
• 14 000–12 500 kal. BP- poziom morza podnosi się o około 20 metrów w ciągu 1500 lat
• 12 500–11 500 kal. BP- (Younger Dryas), znacznie zmniejszona stopa wzrostu poziomu morza
• 11 400–8 200 cal BP—Nierównomierny globalny wzrost, około 15 m / 1000 lat
• 8200–6 700 cal BP- zmniejszone tempo wzrostu poziomu morza, zgodne z końcową fazą deglacjacji Ameryki Północnej przy 7ka
• 6,700 cal BP – 1950—Stopniowy spadek poziomu mórz
• 1950 – obecnie—Pierwszy wzrost mórz od 8 000 lat

Pod koniec lat 90. XIX wieku rewolucja przemysłowa zaczęła wrzucać do atmosfery wystarczającą ilość węgla, aby wpłynąć na globalny klimat i rozpocząć zmiany, które obecnie trwają. W latach 50. XX wieku naukowcy, tacy jak Hans Suess i Charles David Keeling, zaczęli dostrzegać nieodłączne niebezpieczeństwa związane z węglem dodanym przez człowieka w atmosferze. Średni globalny poziom morza (GMSL), zgodnie z Agencja Ochrony Środowiska, wzrósł prawie 10 cali od 1880 r. i wydaje się, że przyspiesza.

Większość wczesnych miar obecnego wzrostu poziomu morza oparto na zmianach pływów na poziomie lokalnym. Nowsze dane pochodzą z altimetrii satelitarnej, która pobiera próbki z otwartych oceanów, umożliwiając precyzyjne stwierdzenia ilościowe. Pomiar ten rozpoczął się w 1993 r., A 25-letni rekord wskazuje, że globalny średni poziom morza wzrósł o stawka między 3 +/-. 4 milimetry rocznie, czyli w sumie prawie 3 cale (lub 7,5 cm) od momentu rozpoczęcia zapisu. Coraz więcej badań wskazuje, że o ile emisje węgla nie zostaną zmniejszone, prawdopodobne jest zwiększenie o 0,25–1,30 m dodatkowych 2–5 stóp o 2100.

Obszary już dotknięte wzrostem poziomu morza obejmują wschodnie wybrzeże Stanów Zjednoczonych, gdzie w latach 2011-2015 poziom mórz wzrósł do 5 cali (13 cm). Myrtle Beach w Południowej Karolinie doświadczył przypływów w listopadzie 2018 r., które zalały ich ulice. Na Everglades na Florydzie (Dessu i współpracownicy 2018) wzrost poziomu morza mierzono na poziomie 5 cali (13 cm) między 2001 a 2015 rokiem. Dodatkowym oddziaływaniem jest wzrost skoków soli zmieniających roślinność, ze względu na wzrost dopływu w porze suchej. Qu i współpracownicy (2019) badali 25 stacji pływowych w Chinach, Japonii i Wietnamie, a dane dotyczące pływów wskazują, że wzrost poziomu morza w latach 1993–2016 wynosił 3,2 mm rocznie (lub 3 cale).

Dane długoterminowe zostały zebrane na całym świecie, a szacuje się, że do 2100 r., 3–6 stóp (1–2 metra) możliwy jest wzrost średniego globalnego poziomu morza, któremu towarzyszy ogółem 1,5–2 stopnia Celsjusza ogrzewanie. Niektórzy z najgorszych sugerują, że wzrost o 4,5 stopnia nie jest niemożliwy, jeśli emisje węgla nie zostaną zmniejszone.

Według najbardziej aktualnych teorii LGM wpłynął na postęp ludzkiej kolonizacji kontynentów amerykańskich. Podczas LGM wjazd do Ameryki został zablokowany przez pokrywy lodowe: wielu naukowców uważa obecnie, że koloniści zaczęli wkraczać do Ameryki przez Beringię, być może już 30 000 lat temu.

Według badań genetycznych ludzie zostali uwięzieni na Most Beringa Landa podczas LGM między 18 000–24 000 cal BP, uwięziony przez lód na wyspie, zanim zostali uwolnieni przez wycofujący się lód.

• _{Bourgeon L, Burke A i Higham T. 2017. Najwcześniejsza obecność człowieka w Ameryce Północnej datowana na ostatnie maksimum lodowcowe: Nowe daty radiowęglowe z Bluefish Caves w Kanadzie.PLOS ONE 12 (1): e0169486.}
• _{Buchanan PJ, Matear RJ, Lenton A, Phipps SJ, Chase Z i Etheridge DM. 2016. T.symulował klimat z ostatniego maksimum lodowcowego i wgląd w globalny morski obieg węgla. Klimat przeszłości 12(12):2271-2295.}
• _{Cotton JM, Cerling TE, Hoppe KA, Mosier TM i Still CJ. 2016. Klimat, CO2 i historia traw w Ameryce Północnej od ostatniego maksimum lodowcowego.Postępy w nauce 2 (e1501346).}
• Dessu, Shimelis B., i in. "Wpływ podniesienia poziomu morza i gospodarki słodkowodnej na długoterminowe poziomy i jakość wody w Everglades na wybrzeżu Florydy." Journal of Environmental Management 211 (2018): 164–76. Wydrukować.
• _{Lambeck K, Rouby H, Purcell A, Sun Y i Sambridge M. 2014. Poziom morza i globalne objętości lodu od ostatniego maksimum lodowcowego do holocenu.Postępowania z National Academy of Sciences 111(43):15296-15303.}
• _{Lindgren A, Hugelius G, Kuhry P, Christensen TR i Vandenberghe J. 2016. Mapy oparte na GIS i szacunkowe dane dotyczące zasięgu wiecznej zmarzliny półkuli północnej podczas ostatniego maksimum lodowcowego.Wieczna zmarzlina i procesy peryglacjalne 27(1):6-16.}
• _{Moreno PI, Denton GH, Moreno H, Lowell TV, Putnam AE i Kaplan MR. 2015. Chronologia radiowęglowa ostatniego maksimum lodowcowego i jego zakończenie w północno-zachodniej Patagonii.Recenzje czwartorzędu nauki 122:233-249.}
• Nerem, R. S. i in. "Wykryto przyspieszony wzrost poziomu morza spowodowany zmianami klimatu w erze wysokościomierza." Postępowania z National Academy of Sciences 115.9 (2018): 2022–25. Wydrukować.
• Qu, Ying i in. "Wzrost poziomu przybrzeżnego wokół mórz chińskich." Globalne i planetarne zmiany 172 (2019): 454–63. Wydrukować.
• Slangen, Aimée B. A. i in. "Ocena symulacji modelowych dwudziestowiecznego wzrostu poziomu morza. Część I: Średnia globalna zmiana poziomu morza." Journal of Climate 30.21 (2017): 8539–63. Wydrukować.
• _{Willerslev E, Davison J, Moora M., Zobel M., Coissac E., Edwards ME, Lorenzen ED, Vestergard M., Gussarova G., Haile J i in. 2014. Pięćdziesiąt tysięcy lat arktycznej roślinności i diety megafunowej.Natura 506(7486):47-51.}