Care au fost efectele globale ale acoperirii cu gheață atât de mult din planeta noastră?

Ultimul maxim glaciar (LGM) se referă la cea mai recentă perioadă din istoria pământului, când ghețarii au fost la nivelul lor cel mai gros și nivelul mării la cel mai scăzut, aproximativ între 24.000-18.000 calendaristic ani în urmă (cal. bp). În timpul LGM, straturile de gheață de pe întregul continent au acoperit Europa cu latitudine înaltă și America de Nord, iar nivelul mării a fost între 120 și 1355 metri (120–135 metri) mai mic decât în ​​prezent. La înălțimea ultimului maxim glaciar, toate Antarctica, părți mari din Europa, America de Nord și America de Sud și mici părți ale Asiei au fost acoperite într-un strat de cupru abrupt și gros de gheață.

Ultimul maxim glaciar: livrări cheie

Dovada covârșitoare a acestui proces demult se observă în sedimentele stabilite de schimbările nivelului mării în întreaga lume, în recifurile de corali și estuare și oceane; și în vastele câmpii din America de Nord, peisajele razuite de mii de ani de mișcare glaciară.

În plumb până la LGM între 29.000 și 21.000 cal. CP, planeta noastră a înregistrat o creștere constantă sau lentă a volumului de gheață, cu nivelul mării atingând cel mai scăzut nivel (cu aproximativ 450 de metri sub norma de astăzi) când existau aproximativ 52x10 (6) kilometri cubi mai multă gheață decât există astăzi.

Cercetătorii sunt interesați de Ultimul maxim glaciar din cauza când s-a întâmplat: a fost cel mai recent impact global la schimbările climatice și s-a întâmplat și într-o oarecare măsură a afectat viteza și traiectoria colonizarea continentelor americane. Caracteristicile LGM pe care le folosesc savanții pentru a ajuta la identificarea impactului unei astfel de schimbări majore includ fluctuațiile nivelul mării efectiv și scăderea și creșterea ulterioară a carbonului ca părți pe milion în atmosfera noastră în timpul acestui lucru perioadă.

Ambele caracteristici sunt similare - dar opuse - provocărilor privind schimbările climatice cu care ne confruntăm astăzi: în timpul LGM, atât nivelul mării, cât și procentul de carbon în atmosfera noastră au fost substanțial mai mici decât ceea ce vedem astăzi. Încă nu cunoaștem tot impactul a ceea ce înseamnă asta pentru planeta noastră, dar efectele sunt în prezent de necontestat. Tabelul de mai jos arată schimbările nivelului efectiv al mării în ultimii 35.000 de ani (Lambeck și colegii) și părți la un milion de carbon atmosferic (bumbac și colegi).

• Ani BP, diferența de nivel a mării, carbon atmosferic PPM
• 2018, +25 centimetri, 408 ppm
• 1950, 0, 300 ppm
• 1.000 BP, -21 metri + -. 07, 280 ppm
• 5.000 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

Cauza majoră a scăderii nivelului mării în timpul epoca de gheață a fost mișcarea apei din oceane în gheață și răspunsul dinamic al planetei la greutatea enormă a întregii gheață de pe continentele noastre. În America de Nord în timpul LGM, toată Canada, coasta de sud a Alaskaului și 1/4 de top ale Statelor Unite au fost acoperite cu gheață care se extinde până la sud, până în statele Iowa și Virginia de Vest. Gheața glaciară a acoperit, de asemenea, coasta de vest a Americii de Sud și în Anzi, extinzându-se în Chile și în cea mai mare parte a Patagoniei. În Europa, gheața s-a extins până la sud ca Germania și Polonia; în Asia straturile de gheață au ajuns în Tibet. Deși nu au văzut nicio gheață, Australia, Noua Zeelandă și Tasmania erau o singură masă de teren; iar munții din întreaga lume țineau ghețari.

Perioada târzie a pleistocenului a cunoscut o ciclism asemănător cu gâscă între perioadele glaciare reci și interglaciare calde, când temperaturile globale și CO atmosferică² fluctuat până la 80–100 ppm corespunzător cu variații de temperatură de 3–4 grade Celsius (5,4–7,2 grade Fahrenheit): creșteri ale CO atmosferice² scăderi precedente ale masei globale de gheață. Oceanul stochează carbon (numit sechestrarea carbonului) când gheața este scăzută și, astfel, fluxul net de carbon în atmosfera noastră, care este de obicei cauzată de răcire este depozitat în oceanele noastre. Cu toate acestea, un nivel mai scăzut al mării crește, de asemenea, salinitatea, iar asta și alte modificări fizice la scară largă curenti oceanici iar câmpurile de gheață marină contribuie, de asemenea, la sechestrarea carbonului.

Următoarea este cea mai recentă înțelegere a procesului de progres al schimbărilor climatice în timpul LGM de la Lambeck et al.

• 35.000–31.000 BP cal- scădere scăzută a nivelului mării (tranziție din Interstadial Ålesund)
• 31.000-30.000 BP cal- căderea terapeutică de 25 de metri, cu o creștere rapidă a gheții, în special în Scandinavia
• 29.000–21.000 BP cal- volumele de gheață constante sau în creștere lentă, expansiunea spre est și spre sud a gheții scandinave și expansiunea spre sud a gheții Laurentide, cea mai mică la 21
• 21.000–20.000 cal BP- set de deglaciație,
• 20,000–18,000cal BP- creșterea nivelului mării cu o lungime de 10-15 metri
• 18.000–16.500 cal BP- aproape de nivelul mării constant
• 16.500–14.000 cal BP- faza principală a deglaciației, schimbarea efectivă a nivelului mării cu aproximativ 120 de metri la o medie de 12 metri la 1000 de ani
• 14.500–14.000 cal BP- (Bølling- Allerød perioada caldă), rata ridicată a creșterii nivelului se, creșterea medie a nivelului mării 40 mm anual
• 14.000–12.500 cal BP- nivelul mării crește ~ 20 de metri în 1500 de ani
• 12.500–11.500 cal BP- (Dryas Younger), o rată de creștere mult mai redusă a nivelului mării
• 11.400–8.200 cal BP- o ascensiune globală uniformă, aproximativ 15 m / 1000 ani
• 8.200–6.700 cal BP- rata ridicată a creșterii nivelului mării, în concordanță cu faza finală a deglaciației americane de la 7ka
• 6.700 cal BP-1950- scădere progresivă a creșterii nivelului mării
• 1950-prezent- prima creștere a creșterii mării în 8.000 de ani

Până la sfârșitul anilor 1890, revoluția industrială începuse să arunce suficient de carbon în atmosferă pentru a avea impact asupra climei globale și a începe schimbările care sunt în curs de desfășurare. În anii '50, oamenii de știință precum Hans Suess și Charles David Keeling au început să recunoască pericolele inerente ale carbonului adăugat în atmosferă. Nivelul mediu mediu al mării (GMSL), în conformitate cu Agenție de protecție a mediului, a crescut cu aproape 10 centimetri începând cu 1880 și, prin toate măsurile, pare să se accelereze.

Majoritatea măsurilor timpurii ale creșterii actuale a nivelului mării s-au bazat pe modificări ale valurilor la nivel local. Datele mai recente provin din altimetria satelitului care eșantionează oceanele deschise, permițând declarații cantitative precise. Această măsurare a început în 1993, iar recordul de 25 de ani indică faptul că nivelul mediu global al mării a crescut la o rată cuprinsă între 3 +/-. 4 milimetri pe an sau un total de aproape 3 inci (sau 7,5 cm) de când au început înregistrările. Din ce în ce mai multe studii indică faptul că, cu excepția scăderii emisiilor de carbon, este probabil o creștere suplimentară de 2-5 picioare (.65–1.30 m) cu 2100.

Printre zonele deja afectate de creșterea nivelului mării se numără coasta estică americană, unde între 2011 și 2015, nivelul mării a crescut până la 13 centimetri. Myrtle Beach în South Carolina, au avut mari valuri în noiembrie 2018, care le-a inundat străzile. În Florida Everglades (Dessu și colegii 2018), creșterea nivelului mării a fost măsurată la 13 cm (5 cm) între 2001 și 2015. Un impact suplimentar este o creștere a vârfurilor de sare care schimbă vegetația, din cauza creșterii fluxului în timpul sezonului uscat. Qu și colegii săi (2019) au studiat 25 de stații de maree în China, Japonia și Vietnam, iar datele de maree indică faptul că creșterea nivelului mării din 1993-2016 a fost de 3,2 mm pe an (sau 3 inci).

Datele pe termen lung au fost colectate în întreaga lume, iar estimările sunt ca până în 2100, 3–6 picioare (1-2) metru) este posibilă creșterea nivelului mediu mediu al mării, însoțită de un nivel de 1,5-2 grade Celsius în general încălzire. Unele dintre cele mai grave sugerează că o creștere de 4,5 grade nu este imposibilă dacă emisiile de carbon nu sunt reduse.

Conform celor mai actuale teorii, LGM a afectat progresul colonizării umane a continentelor americane. În timpul LGM, intrarea în Americi a fost blocată de straturi de gheață: mulți cercetători cred acum că coloniștii au început să intre în America de-a lungul a ceea ce era Beringia, poate încă din 30.000 de ani în urmă.

Conform studiilor genetice, oamenii au fost blocați pe Podul Bering Land în timpul LGM între 18.000–24.000 BP cal, prins de gheață pe insulă înainte să fie eliberați de gheața care se retrase.

• _{Bourgeon L, Burke A și Higham T. 2017. Cea mai timpurie prezență umană din America de Nord, datată până la ultimul maxim glaciar: noi date de radiocarbon din Peștele Albastru, Canada.PLUS UNU 12 (1): e0169486.}
• _{Buchanan PJ, Matear RJ, Lenton A, Phipps SJ, Chase Z și Etheridge DM. 2016. Tel a simulat climatul Ultimului glaciar maxim și perspective asupra ciclului global al carbonului marin. Clima trecutului 12(12):2271-2295.}
• _{Bumbac JM, Cerling TE, Hoppe KA, Mosier TM și Still CJ. 2016. Clima, CO2 și istoria ierburilor din America de Nord de la ultimul maxim glaciar.Avansuri științifice 2 (e1501346).}
• Dessu, Shimelis B., și colab. "Efectele creșterii nivelului mării și gestionării apei dulci asupra nivelurilor de apă pe termen lung și a calității apei în Everglades Coast." Jurnalul de management de mediu 211 (2018): 164–76. Imprimare.
• _{Lambeck K, Rouby H, Purcell A, Sun Y și Sambridge M. 2014. Nivelul mării și volumele globale de gheață de la ultimul maxim glaciar până la holocen.Procesul Academiei Naționale de Științe 111(43):15296-15303.}
• _{Lindgren A, Hugelius G, Kuhry P, Christensen TR și Vandenberghe J. 2016. Hărți bazate pe GIS și estimări ale ariei de extindere a permafrostului din emisfera nordică în ultimul maxim glaciar.Procese Permafrost și Periglacial 27(1):6-16.}
• _{Moreno PI, Denton GH, Moreno H, Lowell TV, Putnam AE și Kaplan MR. 2015. Cronologie radiocarbonică a ultimului maxim glaciar și terminarea acesteia în nord-vestul Patagoniei.Recenzii științifice cuaternare 122:233-249.}
• Nerem, R. S., și colab. "Creșterea accelerată a nivelului mării determinată de schimbările climatice - detectată în era altimetrului." Procesul Academiei Naționale de Științe 115.9 (2018): 2022–25. Imprimare.
• Qu, Ying și colab. "Creșterea nivelului mării de coastă în jurul mărilor China." Schimbare globală și planetară 172 (2019): 454–63. Imprimare.
• Slangen, Aimée B. A., și colab. "Evaluarea modelelor de simulare a creșterii nivelului mării secolului XX Partea I: Modificarea medie a nivelului mării la nivel global." Jurnalul Climei 30.21 (2017): 8539–63. Imprimare.
• _{Willerslev E, Davison J, Moora M, Zobel M, Coissac E, Edwards ME, Lorenzen ED, Vestergard M, Gussarova G, Haile J et al. 2014. Cincizeci de mii de ani de vegetație arctică și dieta megafaunală.Natură 506(7486):47-51.}