Mga droplet na umaangat mula sa Champagne vent sa sahig ng karagatan sa Mga Isla ng Mariana. Ang mga pagpasok ng likido mula sa site ay naglalaman ng dissolved carbon dioxide. NOAA Ocean Explorer

Tulad ng pag-aalala lumalaki sa pagbabago ng klima ng tao na sapilitan, maraming mga siyentipiko ay naghahanap pabalik sa kasaysayan ng Daigdig sa mga pangyayari na maaaring magbibigay-liwanag sa mga pagbabago na nagaganap ngayon. Pag-aaralan kung paano nagbago ang klima ng planeta sa nakaraan ay nagpapabuti sa aming pag-unawa kung paano ito kumilos sa hinaharap.

Malinaw na ngayon mula sa mga pag-aaral na ito na bigla ang mga kaganapan sa warming na binuo sa sistema ng klima ng Daigdig. Naganap ang mga ito nang ang mga kaguluhan sa pag-imbak ng carbon sa ibabaw ng Earth ay naglabas ng greenhouse gases sa kapaligiran. Isa sa mga dakilang hamon para sa tulad ng mga siyentipiko sa klima ay upang matukoy kung saan ang mga paglabas na ito ay dumating mula sa harap ng mga tao ay naroroon, at kung ano ang nag-trigger sa kanila. Mahalaga, gusto naming malaman kung ang naturang kaganapan ay maaaring mangyari muli.

Sa isang nai-publish na kamakailan lamang, ang aking mga kasamahan Katie Harazin, Nadine Krupinski at natuklasan ko na sa dulo ng huling panahon ng gleysyal, tungkol sa 20,000 taon na ang nakalipas, ang carbon dioxide ay inilabas sa karagatan mula sa geologic reservoirs na matatagpuan sa seafloor kapag ang mga karagatan ay nagsimulang magpainit.

Ang paghahanap na ito ay isang potensyal na laro-changer. Ang natural na mga reservoir ng carbon sa modernong karagatan ay maaaring maaabala muli, na may potensyal na malubhang epekto sa mga karagatan at klima ng Daigdig.

Ang Earth ay nag-cycled sa pagitan ng edad ng yelo (mababang puntos) at mainit-init interglacial panahon sa nakalipas na 800,000 taon. Ngunit ang kasalukuyang pag-init ng klima ay nagaganap nang mas mabilis kaysa sa nakaraang mga kaganapan sa warming. NASA

Ang nakaraan ay prologo

Ang isa sa mga kilalang halimbawa ng mabilis na pag-init na dulot ng paglabas ng geologic carbon ay ang Maximum Thermal Paleocene-Eocene, o PETM, isang pangunahing pandaigdigang warming event na naganap tungkol sa 55 milyong taon na ang nakalilipas. Sa panahon ng PETM, ang Earth warmed sa pamamagitan ng 9 sa 16 degrees Fahrenheit (5 sa 9 degrees Celsius) sa loob ng tungkol sa 10,000 taon.

Ang mga siyentipikong klima ngayon ay nag-iisip na ang PETM ay isang analog para sa mga pagbabago sa kapaligiran na nagaganap ngayon. Ang PETM ay nangyari sa mas matagal na panahon at walang paglahok ng tao, ngunit nagpapakita ito na may likas na kawalang-tatag sa sistema ng klima kung ang carbon mula sa geologic reservoirs ay mabilis na inilabas.

Alam din ng mga siyentipiko na ang mga antas ng carbon dioxide sa atmospera ay mabilis na nagbangon sa dulo ng bawat isa sa mga huli na Pleistocene yelo edad, na tumutulong upang mapainit ang klima. Sa panahon ng pinakahuling pag-init ng episode, 17,000 taon na ang nakalipas, ang Earth warmed sa pamamagitan ng 9 sa 13 degrees Fahrenheit (5 sa 7 degrees Celsius).

Ang Paleocene-Eocene Thermal Maximum ay nagpainit sa planeta nang sa gayon ay napakalaki na ang mga tropikal na ulan ay pinalawak na pahilaga sa Arctic.

{vembed Y = ldLBoErAhz4}

Gayunpaman, ang daan-daang mga siyentipikong pag-aaral ay nabigo upang maitatag ang sanhi ng mabilis na pagtaas ng carbon dioxide na nagtapos sa bawat edad ng yelo. Sumasang-ayon ang mga mananaliksik na ang karagatan ay dapat na kasangkot dahil ito ay gumaganap bilang isang malaking kapasitor ng carbon, ipinaguutos ang dami ng carbon na naninirahan sa atmospera. Ngunit sila ay naghahanap pa rin para sa mga pahiwatig upang maunawaan kung ano ang nakakaimpluwensya sa dami ng carbon sa karagatan sa panahon ng bigla pagbabago ng klima.

Mga lawa sa sahig ng karagatan

Sa nakalipas na dalawang dekada, natuklasan ng mga siyentipiko ng karagatan na mayroong mga reservoir ng likido at solid carbon dioxide na nakukuha sa ilalim ng karagatan, sa loob ng mga bato at mga sediments sa mga gilid ng aktibo mga hydrothermal vents. Sa mga site na ito, ang bulkan na magma mula sa loob ng Earth ay nakakatugon sa sobrang init na tubig, na gumagawa ng mga plume ng mga likidong may likidong carbon dioxide na sinasala sa mga crevices sa Earth's crust, lumilipat pataas patungo sa ibabaw.

Kapag ang isang plume ng fluid na ito ay nakakatugon sa malamig na tubig sa dagat, ang carbon dioxide ay maaaring patatagin sa isang form na tinatawag na hydrate. Ang haydreyt ay bumubuo ng takip na nagtatap ng carbon dioxide sa loob ng mga bato at mga sediments at pinapanatili ito mula sa pagpasok sa karagatan. Ngunit sa temperatura sa itaas humigit-kumulang 48 degrees Fahrenheit (9 degrees Celsius), haydreyt ay matunaw, ilalabas ang malusog na likido o gaseous carbon dioxide direkta sa overlying water.

Ang mga siyentipiko ay may dokumentado na ng mga reservoir ng likido at hydrate carbon dioxide sa western Pacific malapit sa Taiwan at sa Aegean Sea. Sa maliliit na tubig, kung saan ang mga temperatura ng karagatan ay mas mainit at ang presyon ay mas mababa, ang mga mananaliksik ay nakapag-obserba ng dalisay na carbon dioxide emanating direkta mula sa sediments bilang isang gas at tumataas sa ibabaw ng karagatan.

Ang halos dalisay na carbon dioxide na mga bula ay tumaas mula sa mga sediments na kumot ng isang aktibong sistema ng hydrothermal sa western tropikal na Pasipiko. Mga larawan ni Roy Price, sa kagandahang-loob ni Jan Amend, CC BY-ND

Isang klima ligaw card

Ang mga tuklas na ito ay nagbabago ng pag-unawa ng mga siyentipiko sa sistema ng carbon ng dagat. Ang mga siyentipiko ng klima ay hindi kasama ang malalim na reservoirs carbon dagat sa kasalukuyang mga modelo na galugarin ang mga potensyal na epekto ng hinaharap warming, dahil kaunti ay kilala tungkol sa laki at pamamahagi ng mga pinagkukunan ng carbon.

Sa katunayan, halos walang data na nagtatala kung magkano ang carbon dioxide ay kasalukuyang inilabas mula sa mga reservoir na ito sa karagatan. Ginagawa nito ang kasaysayan ng geologic na napakahalaga: Kinukumpirma nito na ang mga uri ng mga reservoir na ito ay may kakayahang mag-release ng maraming carbon kung sila ay nabalisa.

Ang mga analogong reservoir ng carbon ay nakilala rin sa mga panlupa na kapaligiran. Sa 1979, Dieng bulkan ng Indonesia nahirapan ang mga taong 142 kapag inilabas ang halos dalisay na carbon dioxide. Sa 1986, isang reservoir ng carbon dioxide sa ilalim ng Lake Nyos sa Cameroon sumabog, pinapatay ang mga lokal na taganayon ng 1,700 at daan-daang mga hayop.

Ang baka na nahirapan ng carbon dioxide sa pagsabog ng 1986 Lake Nyos. USGS / Jack Lockwood

Ang carbon dioxide ay nagbubuhos din sa paligid ng Mammoth Mountain, California, sa mga lugar kung saan ang magma ay tumataas sa pamamagitan ng crust at stall ng Earth sa mababaw na kalaliman. May mataas na konsentrasyon ng carbon dioxide sa lupa pumatay ng higit sa 100 ektarya ng mga puno. Ang mga siyentipiko ay nagtatrabaho upang makilala at makilala iba pang mga site sa lupa kung saan ang mga paglabas na ito ay maaaring mangyari.

Mas mahirap para mabilang ang carbon dioxide na nakaimbak sa mga reservoir ng karagatan. Ang mga malawak na rehiyon ng seafloor ay naglalaman ng mga site ng aktibong volcanism at hydrothermal venting, ngunit alam ng mga siyentipiko ang halos wala tungkol sa kung magkano ang carbon dioxide ay nakukuha sa nakapalibot na mga bato at mga sediments. Sa aking pagtingin, may isang kagyat na pangangailangan na pag-aralan ang mga setting ng marine kung saan malamang na maipon ang carbon dioxide, at pagkatapos ay upang masuri kung gaano sila madaling kapitan sa destabilisasyon.

Pag-init ng mga karagatan, pagtaas ng panganib

Hindi ito isang pagsisikap na dapat ipagpaliban. Ang mga karagatan ng daigdig ay mabilis na nagpapainit, at ang mga modelo ng klima ay nagpapainit na pinakamabilis na malapit sa mga pole, kung saan ang malalim na alon ay bumubuo sa dalhin ang warming water pababa mula sa ibabaw.

Habang lumulubog ang mainit na tubig sa loob ng karagatan, nagdadala sila ng labis na init patungo sa mga site kung saan maaaring bumuo ang mga reservoir ng carbon dioxide. Ang mga mas maiinit na tubig ay sa kalaunan ay destabilisa ang mga hydrate seal na nagpapanatili ng likidong carbon dioxide na nakulong.

Ang isang napakalaking, mabagal na kasalukuyang tinatawag na thermohaline sirkulasyon ay nagdadala ng mainit na tubig sa polar rehiyon ng Earth, kung saan ito cools at lababo sa malalim na karagatan. Maphoto / Riccardo Pravettoni sa pamamagitan ng GRID-Arendal, CC BY-ND

Ang isang naturang reservoir ay nangyayari sa kanlurang kanlurang Pasipiko ng Okinawa labangan sa East China Sea. Ang temperatura ng ilalim na tubig sa lugar na ito ay 37 sa 39 degrees Fahrenheit (3 sa 4 degrees Celsius), na nangangahulugan na ang hydrate cap ay nasa loob ng tungkol sa 4-5 degrees Celsius ng pagtunaw nito point.

Mahalaga, ang mainit-init na mga likidong likido ay umaangat mula sa ibaba ng reservoir ng carbon dioxide papunta sa ibabaw. Habang ang mga karagatan ay patuloy na nagpainit, ang temperatura na pagkakaiba sa pagitan ng malamig na tubig sa karagatan at mas maiinit na likido ay mababawasan. Ito ay magiging sanhi ng hydrate sa manipis, potensyal sa isang punto kung saan hindi na ito panatilihin ang likido carbon dioxide mula sa escaping.

Sa ngayon walang pananaliksik upang masuri kung ang mga karagatan ng carbon dioxide na ito sa karagatan ay maaaring mahina sa pagtaas ng temperatura ng karagatan. Ngunit ang pre-makasaysayang rekord ng Daigdig ay malinaw na nagpapakita na ang mga geologic reservoir ay maaaring destabilized - at kapag ito ay, ito ay humantong sa mabilis na pagtaas sa atmospheric carbon dioxide at global warming. Sa aking pagtingin, ito ay kumakatawan sa isang mahalagang hindi kilalang panganib na hindi maaaring hindi papansinin.

Tungkol sa Ang May-akda

Lowell D. Stott, Propesor, University of Southern California - Dornsife College of Letters, Arts and Sciences

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

Mga Kaugnay Books

Pagbabago sa Klima: Ano ang Kailangan ng Tingin Ang Lahat

ni Joseph Romm
Ang mahahalagang panimulang aklat sa kung ano ang magiging tukoy na isyu ng ating panahon, Pagbabago sa Klima: Ano ang Kailangan ng Tingin ng Tao ® ay isang malinaw na pananaw na pangkalahatang pananaw ng agham, mga kontrahan, at mga implikasyon ng ating warming planeta. Mula kay Joseph Romm, Chief Science Advisor para sa National Geographic Taon ng Living Dangerously serye at isa sa Rolling Stone's "100 na mga taong nagbabago sa Amerika," Pagbabago sa Klima nag-aalok ng mga mahigpit na sagot sa mga siyentipiko at pang-agham sa mga pinaka-mahirap (at karaniwang pamulitika) na mga tanong na pumapalibot sa kung ano ang itinuturing ng klimatologong si Lonnie Thompson na "isang malinaw at kasalukuyang panganib sa sibilisasyon.". Available sa Amazon

Pagbabago ng Klima: Ang Science ng Global Warming at ang aming Enerhiya Hinaharap Ikalawang Edisyon Edition

ni Jason Smerdon
Ang ikalawang edisyon ng Pagbabago sa Klima ay isang naa-access at kumpletong gabay sa agham sa likod ng global warming. Magandang isinalarawan, ang teksto ay nakatuon sa mga estudyante sa iba't ibang antas. Si Edmond A. Mathez at Jason E. Smerdon ay nagbibigay ng isang malawak, kaalaman na pagpapakilala sa agham na nagbabantang sa aming pag-unawa sa sistema ng klima at ang mga epekto ng aktibidad ng tao sa pag-init ng ating planeta. Sinira at Smerdon ang mga tungkulin na ang kapaligiran at karagatan maglaro sa ating klima, ipakilala ang konsepto ng balanse sa radiation, at ipaliwanag ang mga pagbabago sa klima na naganap sa nakaraan. Detalye rin sila sa mga aktibidad ng tao na nakakaimpluwensya sa klima, tulad ng greenhouse gas at mga erosol na emissions at deforestation, pati na rin ang mga epekto ng natural phenomena.  Available sa Amazon

Ang Agham ng Pagbabago sa Klima: Isang Paraan ng Hands-On

ni Blair Lee, Alina Bachmann
Ang Agham ng Pagbabago ng Klima: Ang Isang Hands-On Course ay gumagamit ng teksto at labing-walo na mga aktibidad sa kamay upang ipaliwanag at turuan ang agham ng global warming at pagbabago ng klima, kung paano ang mga tao ay may pananagutan, at kung ano ang maaaring gawin upang mabagal o pigilin ang rate ng global warming at climate change. Ang aklat na ito ay isang kumpletong, komprehensibong gabay sa isang mahalagang paksa sa kapaligiran. Ang mga paksa na sakop sa aklat na ito ay kinabibilangan ng: kung paano ang mga molecule ay naglilipat ng enerhiya mula sa araw upang mapainit ang atmospera, greenhouse gases, epekto ng greenhouse, global warming, Industrial Revolution, reaksyon ng pagkasunog, feedback loop, relasyon sa pagitan ng panahon at klima, pagbabago ng klima, carbon sinks, extinction, carbon footprint, recycling, at alternatibong enerhiya. Available sa Amazon

Mula sa Ang Publisher:
Ang mga pagbili sa Amazon ay pumunta upang bayaran ang gastos ng pagdadala sa iyo InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, at ClimateImpactNews.com nang walang gastos at walang mga advertiser na sumusubaybay sa iyong mga gawi sa pagba-browse. Kahit na nag-click ka sa isang link ngunit hindi bumili ng mga napiling produkto, anumang bagay na binili mo sa parehong pagbisita sa Amazon nagbabayad sa amin ng isang maliit na komisyon. Walang karagdagang gastos sa iyo, kaya mangyaring tumulong sa pagsisikap. Maaari mo ring gamitin ang link na ito gamitin sa Amazon sa anumang oras upang matulungan kang suportahan ang aming mga pagsisikap.