Zadnji ledeniški maksimum - zadnja večja globalna podnebna sprememba

Kakšni so bili globalni učinki ledu, ki je prekril tolikšen del našega planeta?

Ledenik, končna morena in vodna telesa v fjordih južne Grenlandije. Doc Searls

The Zadnji ledeniški maksimum (LGM) se nanaša na najnovejše obdobje v zemeljski zgodovini, ko so bili ledeniki najdebelejši in gladina morja najnižja, približno med 24.000–18.000 koledarskih let nazaj (kal bp). Med LGM so ledene plošče po vsej celini prekrivale Evropo in Severno Ameriko na visoki širini, morske gladine pa so bile med 400–450 čevljev (120–135 metrov) nižje kot danes. Na vrhuncu zadnjega ledeniškega maksimuma so bili vsa Antarktika, veliki deli Evrope, Severne Amerike in Južne Amerike ter majhni deli Azije prekriti s strmo kupolasto in debelo plastjo ledu.

Zadnji ledeniški maksimum: ključni povzetki

• Zadnji ledeniški maksimum je najnovejši čas v zemeljski zgodovini, ko so bili ledeniki najdebelejši.
• To je bilo pred približno 24.000-18.000 leti.
• Vsa Antarktika, veliki deli Evrope, Severne in Južne Amerike ter Azije so bili prekriti z ledom.
• Stabilen vzorec ledeniškega ledu, morske gladine in ogljika v ozračju obstaja približno 6700 let.
• Ta vzorec je destabiliziralo globalno segrevanje kot posledica industrijske revolucije.

Dokazi

Ogromni dokazi o tem dolgotrajnem procesu so vidni v sedimentih, ki so nastali zaradi sprememb morske gladine po vsem svetu, v koralnih grebenih in estuarijih ter oceanih; in v širnih severnoameriških nižinah, pokrajinah, ki so bile spraskane na tisoče let ledeniškega gibanja.

V času pred LGM med 29.000 in 21.000 cal bp so bile na našem planetu konstantne ali počasi naraščajoče količine ledu, pri čemer je gladina morja dosegla najnižjo raven (približno 450 čevljev pod današnjo normo), ko je bilo okoli 52 x 10 (6) kubičnih kilometrov. več ledeniškega ledu kot ga je danes.

Značilnosti LGM

Raziskovalce zanima zadnji ledeniški maksimum zaradi tega, kdaj se je zgodil: to je bila najnovejša globalna podnebna sprememba, ki se je zgodila in do neke mere vplivala na hitrost in pot kolonizacija ameriških celin . Značilnosti LGM, ki jih učenjaki uporabljajo za pomoč pri prepoznavanju vplivov tako velikih sprememb, vključujejo nihanja dejanske gladine morja ter zmanjšanje in posledično povečanje ogljika kot delcev na milijon v našem ozračju v tem obdobju.

Obe značilnosti sta podobni – vendar nasprotni – izzivom podnebnih sprememb, s katerimi se soočamo danes: med LGM sta gladina morja in odstotek ogljika v našem ozračju so bile bistveno nižje od tega, kar vidimo danes. Ne poznamo še celotnega vpliva tega na naš planet, vendar so učinki trenutno neizpodbitni. Spodnja tabela prikazuje spremembe dejanske gladine morja v zadnjih 35.000 letih (Lambeck in sodelavci) in dele na milijon atmosferskega ogljika (Cotton in sodelavci).

Leta BP, razlika v morski gladini, PPM atmosferskega ogljika
• 2018, +25 centimetrov, 408 ppm
• 1950, 0,300 ppm
• 1.000 BP, -,21 metrov +-,07, 280 ppm
• 5000 BP, -2,38 m +/-,07, 270 ppm
• 10.000 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

Glavni vzrok za padec morske gladine v ledenih dobah je bilo gibanje vode iz oceanov v led in dinamični odziv planeta na ogromno težo vsega tega ledu na naših celinah. V Severni Ameriki med LGM je bila vsa Kanada, južna obala Aljaske in zgornja 1/4 Združenih držav pokrita z ledom, ki je segal vse do zveznih držav Iowa in Zahodna Virginija. Ledeniški led je prekrival tudi zahodno obalo Južne Amerike in v Andih, ki segajo v Čile in večji del Patagonije. V Evropi je led segal daleč proti jugu do Nemčije in Poljske; v Aziji so ledene plošče dosegle Tibet. Čeprav niso videli ledu, so bile Avstralija, Nova Zelandija in Tasmanija ena sama kopna; in gore po vsem svetu so imele ledenike.

Napredek globalnih podnebnih sprememb

Obiskovalci, ki hodijo po poti, ki vodi do topljenega in s skalami pokritega ledenika Pasterze, se sprehodijo mimo jezera ledeniške vode v skalnati kotanji, ki je bila nekoč vsaj 60 metrov globoko napolnjena z ledeniškim ledom 27. avgusta 2016 v bližini Heiligenbluta am Grossglockner v Avstriji. Evropska agencija za okolje napoveduje, da se bo količina evropskih ledenikov do leta 2100 zmanjšala za 22 % do 89 %, odvisno od prihodnje intenzivnosti toplogrednih plinov. Sean Gallup/Getty Images

Pozno pleistocensko obdobje je doživelo žagasto kroženje med hladnimi ledeniškimi in toplimi medledenimi obdobji, ko so globalne temperature in atmosferski CO^dvanihala do 80–100 ppm, kar ustreza temperaturnim nihanjem 3–4 stopinje Celzija (5,4–7,2 stopinje Fahrenheita): povečanje atmosferskega CO^dvapredhodnim zmanjšanjem globalne ledene mase. Ocean shranjuje ogljik (imenovan sekvestracija ogljika), ko je ledu malo, zato se neto dotok ogljika v naše ozračje, ki ga običajno povzroči ohlajanje, shrani v naših oceanih. Vendar pa nižja gladina morja poveča tudi slanost ter te in druge fizične spremembe v velikem obsegu oceanski tokovi in polja morskega ledu prav tako prispevajo k sekvestraciji ogljika.

Sledi najnovejše razumevanje procesa napredovanja podnebnih sprememb med LGM od Lambecka et al.

35.000–31.000 cal BP— počasen padec morske gladine (prehod iz Ålesund Interstadial)31.000–30.000 cal BP—hiter padec za 25 metrov, s hitro rastjo ledu, zlasti v Skandinaviji29.000–21.000 cal BP—konstantne ali počasi naraščajoče količine ledu, širjenje skandinavske ledene plošče proti vzhodu in jugu in širjenje ledene plošče Laurentide proti jugu, najnižje pri 2121.000–20.000 cal BP— začetek deglaciacije,20.000–18.000 cal BP — kratkotrajni dvig morske gladine za 10-15 metrov18.000–16.500 cal BP— blizu stalne morske gladine16.500–14.000 cal BP— glavna faza deglaciacije, dejanska sprememba morske gladine za približno 120 metrov v povprečju 12 metrov na 1000 let14.500–14.000 cal BP— (toplo obdobje Bølling-Allerød), visoka stopnja dviga morske gladine, povprečni dvig morske gladine 40 mm letno14.000–12.500 cal BP- gladina morja se v 1500 letih dvigne za približno 20 metrov12.500–11.500 cal BP— (Mlajši Dryas), precej zmanjšana stopnja dviga morske gladine11.400–8.200 cal BP— skoraj enakomeren globalni dvig, približno 15 m/1000 let8.200–6.700 cal BP— zmanjšana stopnja dviga morske gladine, skladna s končno fazo severnoameriške deglaciacije pri 7ka6.700 cal BP–1950— postopno zmanjševanje dviga morske gladine1950–danes— prvo povečanje dviga morja v 8000 letih

Globalno segrevanje in sodobni dvig morske gladine

Do poznih 1890-ih je industrijska revolucija začela izpuščati dovolj ogljika v ozračje, da je vplivala na globalno podnebje in sprožila spremembe, ki trenutno potekajo. Do petdesetih let 20. stoletja so znanstveniki, kot sta Hans Suess in Charles David Keeling, začeli prepoznavati inherentne nevarnosti ogljika, ki ga v atmosfero doda človek. Globalna srednja gladina morja (GMSL) glede na Agencija za varstvo okolja, se je od leta 1880 dvignila za skoraj 10 palcev in po vseh merilih se zdi, da pospešuje.

Večina zgodnjih meritev trenutnega dviga morske gladine je temeljila na spremembah plimovanja na lokalni ravni. Novejši podatki prihajajo iz satelitske višinometrije, ki vzorči odprte oceane, kar omogoča natančne kvantitativne izjave. To merjenje se je začelo leta 1993 in 25-letni zapis kaže, da se je svetovna povprečna gladina morja dvignila s hitrostjo med 3+/-,4 milimetrov na leto ali skupno skoraj 3 palce (ali 7,5 cm) od zapisov začelo. Čedalje več študij kaže, da se bodo emisije ogljika do leta 2100 verjetno povečale za dodatnih 2–5 čevljev (0,65–1,30 m), razen če se emisije ogljika zmanjšajo.

Posebne študije in dolgoročne napovedi

Ameriški ekolog za ribe in divje živali Phillip Hughes pregleduje odmrla drevesa, ki so podlegla vdoru slane vode v Big Pine Key na Floridi. Od leta 1963 gorsko vegetacijo Florida Keys nadomešča vegetacija, odporna na sol. Joe Raedle/Getty Images

Območja, ki jih je že prizadel dvig morske gladine, vključujejo ameriško vzhodno obalo, kjer se je med letoma 2011 in 2015 gladina morja dvignila za pet centimetrov (13 cm). Myrtle Beach v Južni Karolini so novembra 2018 doživeli visoke plime, ki so poplavile njihove ulice. Na Floridi Everglades (Dessu in sodelavci 2018) so med letoma 2001 in 2015 izmerili dvig morske gladine za 5 in (13 cm). Dodaten vpliv je povečanje konic soli, ki spreminjajo vegetacijo, zaradi povečanja dotoka med suha sezona. Qu in sodelavci (2019) so preučevali 25 postaj za plimovanje na Kitajskem, Japonskem in v Vietnamu in podatki o plimovanju kažejo, da je bil dvig morske gladine v obdobju 1993–2016 3,2 mm na leto (ali 3 palca).

Dolgoročni podatki so bili zbrani po vsem svetu in ocene so, da je do leta 2100 možen dvig povprečne svetovne gladine morja za 3–6 čevljev (1–2 metra), ki ga bo spremljalo splošno segrevanje za 1,5–2 stopinji Celzija. . Nekateri najbolj grozljivi kažejo, da dvig za 4,5 stopinje ni nemogoč, če se emisije ogljika ne zmanjšajo.

Čas ameriške kolonizacije

Po najnovejših teorijah je LGM vplival na napredek človeške kolonizacije ameriških celin. Med LGM je bil vstop v Ameriko blokiran z ledenimi ploščami: mnogi učenjaki zdaj verjamejo, da so kolonisti začeli vstopati v Ameriko čez tisto, kar je bila Beringija, morda že pred 30.000 leti.

Glede na genetske študije so ljudje obtičali na Beringov kopenski most med LGM med 18.000–24.000 cal BP, ujeti v led na otoku, preden jih je osvobodil umikajoči se led.

Viri

• _{Bourgeon L, Burke A in Higham T. 2017. Najzgodnejša človeška prisotnost v Severni Ameriki z datumom zadnjega ledeniškega maksimuma: novi radiokarbonski datumi iz jam Bluefish v Kanadi. PLOS ENO 12(1):e0169486.}
• _{Buchanan PJ, Matear RJ, Lenton A, Phipps SJ, Chase Z in Etheridge DM. 2016. T simuliral je podnebje zadnjega ledeniškega maksimuma in vpogled v globalni morski cikel ogljika . Podnebje preteklosti 12(12):2271-2295.}
• _{Cotton JM, Cerling TE, Hoppe KA, Mosier TM in Still CJ. 2016. Podnebje, CO2 in zgodovina severnoameriških trav od zadnjega ledeniškega maksimuma. Znanstveni napredek 2 (e1501346).}
• Dessu, Shimelis B., et al. ' Učinki dviga morske gladine in upravljanja s sladko vodo na dolgoročno raven vode in kakovost vode v floridskem obalnem Evergladesu .' Journal of Environmental Management 211 (2018): 164–76. Tiskanje.
• _{Lambeck K, Rouby H, Purcell A, Sun Y in Sambridge M. 2014. Gladina morja in globalne količine ledu od zadnjega ledeniškega maksimuma do holocena. Zbornik Nacionalne akademije znanosti 111(43):15296-15303.}
• _{Lindgren A, Hugelius G, Kuhry P, Christensen TR in Vandenberghe J. 2016. Zemljevidi na podlagi GIS in ocene območja razširjenosti permafrosta severne poloble med zadnjim ledeniškim maksimumom. Permafrost in periglacialni procesi 27 (1): 6-16.}
• _{[PubMed] Moreno PI, Denton GH, Moreno H, Lowell TV, Putnam AE in Kaplan MR. 2015. Radiokarbonska kronologija zadnjega ledeniškega maksimuma in njegovega konca v severozahodni Patagoniji. Quaternary Science Reviews 122: 233-249.}
• Nerem, R. S., et al. ' Pospešeno dvigovanje morske gladine, ki ga povzročajo podnebne spremembe, zaznano v dobi višinomera. ' Zbornik Nacionalne akademije znanosti 115.9 (2018): 2022–25. Tiskanje.
• Qu, Ying, et al. Dvig obalne gladine okoli kitajskih morij .' Globalne in planetarne spremembe 172 (2019): 454–63. Tiskanje.
• Slangen, Aimée B.A., et al. ' Vrednotenje modelnih simulacij dviga morske gladine v dvajsetem stoletju. Del I: Globalna povprečna sprememba morske gladine .' Journal of Climate 30.21 (2017): 8539–63. Tiskanje.
• _{Willerslev E, Davison J, Moore M, Zobel M, Coissac E, Edwards ME, Lorenzen ED, Vestergard M, Gussarova G, Haile J et al. 2014. Petdeset tisoč let arktične vegetacije in megafavne prehrane. Narava 506(7486):47-51.}