Posledné ľadovcové maximum – posledná veľká globálna zmena klímy

Aké boli globálne účinky ľadovej pokrývky tak veľkej časti našej planéty?

Ľadovec, terminálna moréna a vodné plochy vo fjordoch južného Grónska. Doc Searls

The Posledné ľadovcové maximum (LGM) označuje posledné obdobie v histórii Zeme, kedy boli ľadovce najhrubšie a hladina morí najnižšia, zhruba medzi 24 000 – 18 000 kalendár pred rokmi (cal bp). Počas LGM pokrývali celokontinentálne ľadové štíty Európu a Severnú Ameriku s vysokou zemepisnou šírkou a hladiny morí boli o 120 až 135 metrov nižšie ako dnes. Na vrchole posledného ľadovcového maxima bola celá Antarktída, veľké časti Európy, Severnej Ameriky a Južnej Ameriky a malé časti Ázie pokryté strmo kupolovitou a hrubou vrstvou ľadu.

Posledné ľadovcové maximum: Kľúčové poznatky

• Posledné ľadovcové maximum je posledným časom v histórii Zeme, kedy boli ľadovce najhrubšie.
• To bolo približne pred 24 000-18 000 rokmi.
• Celá Antarktída, veľké časti Európy, Severná a Južná Amerika a Ázia boli pokryté ľadom.
• Stabilný vzor ľadovcového ľadu, hladiny mora a uhlíka v atmosfére existuje už asi 6 700 rokov.
• Tento model bol destabilizovaný globálnym otepľovaním v dôsledku priemyselnej revolúcie.

Dôkazy

Obrovský dôkaz tohto dávno prekonaného procesu je možné vidieť v sedimentoch, ktoré vznikli zmenami hladiny mora na celom svete, v koralových útesoch, ústiach riek a oceánoch; a na rozľahlých severoamerických rovinách bola krajina zničená tisíckami rokov ľadovcového pohybu.

V predstihu k LGM medzi 29 000 a 21 000 cal bp naša planéta zaznamenala konštantné alebo pomaly sa zväčšujúce objemy ľadu, pričom hladina mora dosiahla najnižšiu úroveň (asi 450 stôp pod dnešnou normou), keď tam bolo asi 52 x 10 (6) kubických kilometrov. viac ľadovcového ľadu ako dnes.

Charakteristika LGM

Výskumníci sa zaujímajú o posledné ľadovcové maximum, pretože sa to stalo: bolo to najnovšie globálne ovplyvňovanie klimatických zmien, stalo sa a do určitej miery ovplyvnilo rýchlosť a trajektóriu kolonizácia amerických kontinentov . Charakteristiky LGM, ktoré vedci používajú na pomoc pri identifikácii dopadov takejto veľkej zmeny, zahŕňajú kolísanie efektívnej hladiny mora a pokles a následný nárast uhlíka v častiach na milión v našej atmosfére počas tohto obdobia.

Obe tieto charakteristiky sú podobné – ale opačné k výzvam zmeny klímy, ktorým dnes čelíme: počas LGM hladina mora aj percento uhlíka v našej atmosfére boli podstatne nižšie ako to, čo vidíme dnes. Zatiaľ nepoznáme celkový dopad toho, čo to znamená pre našu planétu, ale účinky sú v súčasnosti nepopierateľné. Nižšie uvedená tabuľka ukazuje zmeny efektívnej hladiny mora za posledných 35 000 rokov (Lambeck a kolegovia) a častice na milión atmosférického uhlíka (Cotton a kolegovia).

Roky BP, rozdiel hladiny mora, PPM atmosférického uhlíka
• 2018, +25 centimetrov, 408 str./min
• 1950, 0,300 ppm
• 1 000 BP, -,21 metra +-,07, 280 ppm
• 5 000 BP, -2,38 m +/- 0,07, 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

Hlavnou príčinou poklesu hladiny morí počas dôb ľadových bol pohyb vody z oceánov do ľadu a dynamická reakcia planéty na obrovskú váhu všetkého ľadu na našich kontinentoch. V Severnej Amerike počas LGM bola celá Kanada, južné pobrežie Aljašky a horná 1/4 Spojených štátov pokrytá ľadom siahajúcim až na juh do štátov Iowa a Západná Virgínia. Ľadovcový ľad pokrýval aj západné pobrežie Južnej Ameriky a v Andách siahajúcich do Čile a väčšiny Patagónie. V Európe siahal ľad až na juh do Nemecka a Poľska; v Ázii ľadové štíty dosiahli Tibet. Hoci nevideli žiadny ľad, Austrália, Nový Zéland a Tasmánia tvorili jednu pevninu; a hory po celom svete obsahovali ľadovce.

Pokrok globálnej zmeny klímy

Návštevníci kráčajúci po chodníku, ktorý vedie k topiacemu sa a skalami pokrytému ľadovcu Pasterze, sa 27. augusta 2016 neďaleko Heiligenblut am Grossglockner v Rakúsku vydávajú popri jazere s ľadovcovou vodou v skalnatej panve, ktorá bola kedysi vyplnená najmenej 60 metrov ľadovcovým ľadom. Európska environmentálna agentúra predpovedá, že objem európskych ľadovcov sa do roku 2100 zníži o 22 % až 89 % v závislosti od budúcej intenzity skleníkových plynov. Sean Gallup/Getty Images

Obdobie neskorého pleistocénu zažilo pílovitý cyklus medzi chladnými ľadovými a teplými medziľadovými obdobiami, keď globálne teploty a atmosférický CO^dvakolísal až do 80–100 ppm, čo zodpovedá teplotným zmenám o 3–4 stupne Celzia (5,4–7,2 stupňov Fahrenheita): zvýšenie atmosférického CO^dvapredchádzalo poklesu globálnej ľadovej hmoty. Oceán ukladá uhlík (nazývaný sekvestrácia uhlíka), keď je ľadu málo, a tak sa čistý prílev uhlíka v našej atmosfére, ktorý je zvyčajne spôsobený ochladzovaním, ukladá v našich oceánoch. Avšak, nižšia hladina mora tiež zvyšuje slanosť, a to a ďalšie fyzické zmeny vo veľkom meradle oceánske prúdy a polia morského ľadu tiež prispievajú k sekvestrácii uhlíka.

Nasleduje najnovšie poznatky o procese napredovania klimatických zmien počas LGM od Lambecka a kol.

35 000 – 31 000 cal BP—pomalý pokles hladiny mora (prechod z Ålesundského medzištadiálu)31 000 – 30 000 cal BP—rýchly pád z výšky 25 metrov s rýchlym rastom ľadu najmä v Škandinávii29 000 – 21 000 cal BP—stále alebo pomaly rastúce objemy ľadu, expanzia škandinávskeho ľadového príkrovu smerom na východ a juh a expanzia ľadového príkrovu Laurentide smerom na juh, najnižšia na 2121 000 – 20 000 cal BP- začiatok odľadnenia,20 000 – 18 000 kal BP -krátkodobé zvýšenie hladiny mora o 10-15 metrov18 000 – 16 500 cal BP— blízko konštantnej hladiny mora16 500 – 14 000 cal BP— hlavná fáza odľadnenia, efektívna zmena hladiny mora o 120 metrov v priemere o 12 metrov za 1000 rokov14 500 – 14 000 cal BP—(teplé obdobie Bølling-Allerød), vysoká miera stúpania hladiny mora, priemerný nárast hladiny mora 40 mm ročne14 000 – 12 500 cal BP— hladina mora stúpne o ~20 metrov za 1500 rokov12 500 – 11 500 cal BP— (Mladší Dryas), výrazne znížená rýchlosť stúpania hladiny mora11 400 – 8 200 cal BP— takmer rovnomerný globálny vzostup, približne 15 m/1 000 rokov8 200 – 6 700 cal BP—znížená rýchlosť stúpania hladiny morí v súlade s konečnou fázou severoamerického odľadnenia na 7ka6700 cal BP–1950— progresívny pokles stúpania hladiny morí1950 – súčasnosť—prvé zvýšenie hladiny mora za 8 000 rokov

Globálne otepľovanie a moderný vzostup hladiny morí

Koncom 90. rokov 19. storočia začala priemyselná revolúcia vrhať do atmosféry dostatok uhlíka, aby ovplyvnila globálnu klímu a naštartovala zmeny, ktoré v súčasnosti prebiehajú. V 50. rokoch 20. storočia vedci ako Hans Suess a Charles David Keeling začali rozpoznávať prirodzené nebezpečenstvá uhlíka pridaného človekom v atmosfére. Globálna stredná hladina mora (GMSL), podľa Agentúra na ochranu životného prostredia, sa od roku 1880 zvýšil takmer o 10 palcov a podľa všetkých ukazovateľov sa zdá, že sa zrýchľuje.

Väčšina skorých meraní súčasného stúpania hladiny mora bola založená na zmenách prílivu a odlivu na miestnej úrovni. Najnovšie údaje pochádzajú zo satelitnej výškomery, ktorá vzorkuje otvorené oceány, čo umožňuje presné kvantitatívne vyjadrenia. Toto meranie sa začalo v roku 1993 a 25-ročný záznam naznačuje, že priemerná globálna hladina morí stúpala rýchlosťou medzi 3+/- 0,4 milimetra za rok, čiže celkovo takmer o 3 palce (alebo 7,5 cm) od záznamov. začala. Čoraz viac štúdií naznačuje, že ak sa neznížia emisie uhlíka, do roku 2100 je pravdepodobné ďalšie zvýšenie o 0,65 – 1,30 m.

Špecifické štúdie a dlhodobé predpovede

Americký ekológ Fish and Wildlife Phillip Hughes kontroluje mŕtve stromy gombíkového dreva, ktoré podľahli vniknutiu slanej vody v Big Pine Key na Floride. Od roku 1963 je náhorná vegetácia na Floride Keys nahradená vegetáciou tolerantnou voči soli. Joe Raedle/Getty Images

Medzi oblasti, ktoré už boli ovplyvnené nárastom hladiny mora, patrí americké východné pobrežie, kde v rokoch 2011 až 2015 hladina mora stúpla až o päť palcov (13 cm). Myrtle Beach v Južnej Karolíne zažili v novembri 2018 príliv, ktorý zaplavil ich ulice. Na Floride Everglades (Dessu a kolegovia, 2018) bolo v rokoch 2001 až 2015 namerané zvýšenie hladiny mora o 5 palcov (13 cm). Suchá sezóna. Qu a kolegovia (2019) študovali 25 prílivových staníc v Číne, Japonsku a Vietname a údaje o prílivoch a odlivoch naznačujú, že nárast hladiny mora v rokoch 1993 – 2016 bol 3,2 mm za rok (alebo 3 palce).

Dlhodobé údaje sa zbierali po celom svete a odhaduje sa, že do roku 2100 je možné zvýšenie priemernej globálnej hladiny mora o 3 až 6 stôp (1 až 2 metre) sprevádzané celkovým oteplením o 1,5 až 2 stupne Celzia. . Niektorí z najhorších naznačujú, že zvýšenie o 4,5 stupňa nie je nemožné, ak sa neznížia emisie uhlíka.

Načasovanie americkej kolonizácie

Podľa najaktuálnejších teórií LGM ovplyvnilo postup ľudskej kolonizácie amerických kontinentov. Počas LGM bol vstup do Ameriky zablokovaný ľadovými príkrovmi: mnohí vedci teraz veria, že kolonisti začali vstupovať do Ameriky cez územie Beringie, možno už pred 30 000 rokmi.

Podľa genetických štúdií ľudia uviazli na Beringov zemský most počas LGM medzi 18 000 – 24 000 cal BP, uväznený ľadom na ostrove predtým, ako ich oslobodil ustupujúci ľad.

Zdroje

• _{Bourgeon L, Burke A a Higham T. 2017. Najstaršia ľudská prítomnosť v Severnej Amerike datovaná do posledného ľadovcového maxima: Nové rádiokarbónové dáta z Bluefish Caves, Kanada. PLOS ONE 12(1):e0169486.}
• _{Buchanan PJ, Matear RJ, Lenton A, Phipps SJ, Chase Z a Etheridge DM. 2016. T simuloval klímu posledného ľadovcového maxima a nahliadol do globálneho morského uhlíkového cyklu . Klíma minulosti 12(12):2271-2295.}
• _{Cotton JM, Cerling TE, Hoppe KA, Mosier TM a Still CJ. 2016. Klíma, CO2 a história severoamerických tráv od posledného ľadovcového maxima. Vedecké pokroky 2(e1501346).}
• Dessu, Shimelis B. a kol. ' Účinky vzostupu hladiny mora a hospodárenia so sladkou vodou na dlhodobé hladiny vody a kvalitu vody v pobrežných Everglades na Floride .' Journal of Environmental Management 211 (2018): 164–76. Tlačiť.
• _{Lambeck K, Rouby H, Purcell A, Sun Y a Sambridge M. 2014. Hladina mora a globálne objemy ľadu od posledného ľadovcového maxima po holocén. Zborník Národnej akadémie vied 111(43):15296-15303.}
• _{Lindgren A, Hugelius G, Kuhry P, Christensen TR a Vandenberghe J. 2016. Mapy založené na GIS a odhady oblasti rozsahu permafrostu na severnej pologuli počas posledného ľadovcového maxima. Permafrost a periglaciálne procesy 27(1):6-16.}
• _{[ PubMed ] Moreno PI, Denton GH, Moreno H, Lowell TV, Putnam AE a Kaplan MR. 2015. Rádiokarbónová chronológia posledného ľadovcového maxima a jeho ukončenia v severozápadnej Patagónii. Prehľady kvartérnej vedy 122:233-249.}
• Nerem, R.S., a kol. ' Zrýchlené stúpanie hladiny mora vyvolané klimatickými zmenami zistené v ére výškomerov. ' Zborník Národnej akadémie vied 115,9 (2018): 2022–25. Tlačiť.
• Qu, Ying a kol.' Vzostup pobrežných morí okolo Čínskych morí .' Globálna a planetárna zmena 172 (2019): 454–63. Tlačiť.
• Slangen, Aimée B.A., a kol. ' Hodnotenie modelových simulácií vzostupu hladiny mora v dvadsiatom storočí. Časť I: Globálna zmena priemernej hladiny mora .' Journal of Climate 30,21 (2017): 8539–63. Tlačiť.
• _{Willerslev E, Davison J, Moore M, Zobel M, Coissac E, Edwards ME, Lorenzen ED, Vestergard M, Gussarova G, Haile J et al. 2014. Päťdesiattisíc rokov arktickej vegetácie a megafaunálnej stravy. Príroda 506(7486):47-51.}