Mahnazmezon

Last Glacial Maximum - The Last Major Global Climate Change

Vetenskap
Share

De Sista glacialmaximum (LGM) hänvisar till den senaste perioden i jordens historia när glaciärerna var som den tjockaste och havsnivån som lägst, ungefär mellan 24 000 och 18 000 kalenderår sedan (cal bp). Under LGM täckte kontinenten breda isark hög Europa och Nordamerika med hög latitud och havsnivåerna var mellan 120 och 135 meter lägre än de är i dag. På höjden av Last Glacial Maximum täcktes hela Antarktis, stora delar av Europa, Nordamerika och Sydamerika och små delar av Asien i ett brant kupoligt och tjockt islager.

Last Glacial Maximum: Key Takeaways

  • Det sista glaciala maximumet är den senaste tiden i jordens historia när glaciärerna var som de tjockaste. 
  • Det var ungefär 24 000-18 000 år sedan. 
  • Hela Antarktis, stora delar av Europa, Nord- och Sydamerika och Asien täcktes av is. 
  • Ett stabilt mönster av isis, havsnivå och kol i atmosfären har funnits från cirka 6 700 år.
  • Det mönstret har destabiliserats av den globala uppvärmningen till följd av den industriella revolutionen. 

Bevis

Det överväldigande beviset på denna förlust process ses i sediment som fastställts av havsnivåförändringar över hela världen, i korallrev och flodmynningar och hav; och i de stora nordamerikanska slättarna skrapades landskap platt av tusentals år av glaciärrörelse.

I ledningen upp till LGM mellan 29 000 och 21 000 kalp såg vår planet konstant eller långsamt ökande isvolymer, med havsnivån som nådde sin lägsta nivå (cirka 450 fot under dagens norm) när det fanns ungefär 52x10 (6) kubik kilometer mer is is än det är idag.

Egenskaper hos LGM

Forskare är intresserade av Last Glacial Maximum på grund av när det hände: det var den senaste globala påverkan av klimatförändringarna, och det hände och till viss del påverkade hastigheten och banan för koloniseringen av de amerikanska kontinenterna. Egenskaperna hos LGM som forskare använder för att identifiera effekterna av en så stor förändring inkluderar fluktuationer i effektiv havsnivå och minskningen och efterföljande ökning av kol som delar per miljon i vår atmosfär under den perioden.

Båda dessa egenskaper är likartade men motsatta av utmaningarna för klimatförändringarna vi står inför idag: under LGM var både havsnivån och procentandelen kol i vår atmosfär väsentligt lägre än vad vi ser idag. Vi vet ännu inte hela effekten av vad det betyder för vår planet, men effekterna är för närvarande obestridliga. Tabellen nedan visar förändringarna i effektiv havsnivå under de senaste 35 000 åren (Lambeck och kollegor) och delar per miljon atmosfäriskt kol (bomull och kollegor).

  • År BP, havsnivåskillnad, PPM atmosfäriskt kol
  • 2018, +25 centimeter, 408 ppm
  • 1950, 0, 300 ppm
  • 1.000 BP, -.21 meter + -. 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

Den främsta orsaken till havsnivån under istiden var rörelsen av vatten ur haven till is och planetens dynamiska svar på den enorma vikten av all den isen på våra kontinenter. I Nordamerika under LGM täcktes hela Kanada, den södra kusten av Alaska och de övre 1/4 av Förenta staterna med is som sträckte sig så långt söderut som staterna Iowa och West Virginia. Glacial is täckte också västkusten i Sydamerika och i Anderna som sträcker sig in i Chile och det mesta av Patagonien. I Europa sträckte sig isen så långt söderut som Tyskland och Polen; i Asien nådde isarken Tibet. Även om de inte såg is, var Australien, Nya Zeeland och Tasmanien en enda landmassa; och berg över hela världen innehöll glaciärer.

Framstegen för den globala klimatförändringen

Besökare som går på en spår som leder till den smältande och stenbelagda Pasterze-glaciären vandring förbi en sjö med glaciärvatten i en stenig bassäng som en gång fylldes minst 60 meter djup av isisen den 27 augusti 2016 nära Heiligenblut am Grossglockner, Österrike. Europeiska miljöbyrån förutspår att volymen av europeiska glaciärer kommer att minska med mellan 22% och 89% fram till år 2100, beroende på den framtida intensiteten för växthusgaser. Sean Gallup / Getty Images

Den sena Pleistocenperioden upplevde en sågtandliknande cykling mellan svala glaciala och varma interglaciala perioder då globala temperaturer och atmosfärisk CO2 fluktuerade upp till 80-100 ppm motsvarande temperaturvariationer på 3-4 grader Celsius (5,4-7,2 grader Fahrenheit): ökningar i atmosfärisk CO2 föregående minskade globala ismassa. Havet lagrar kol (kallat kolbindning) när isen är låg, och så sparas nettoinflödet av kol i vår atmosfär som vanligtvis orsakas av kylning i våra hav. En lägre havsnivå ökar emellertid även salthalten, och att och andra fysiska förändringar av storskaliga havströmmar och havsisfält också bidrar till kolbindning.

Följande är den senaste förståelsen för processen för klimatförändringsprocesser under LGM från Lambeck et al.

  • 35 000-31 000 kal BP-långsam havsnivå (övergång från Ålesund Interstadial)
  • 31 000-30 000 kal BP-snabbt fall på 25 meter, med snabb istillväxt särskilt i Skandinavien
  • 29 000-21 000 kal BP-konstant eller långsamt växande isvolymer, östlig och söderutvidgning av den skandinaviska isisen och den sydliga utvidgningen av Laurentidisen, lägst vid 21
  • 21 000-20 000 kal BP-början av försämring,
  • 20,000-18,000 beräknat BP-kortlivad havsnivåökning på 10-15 meter
  • 18.000-16.500 cal BP-nära konstant havsnivå
  • 16 500-14 000 kal BP-större nedbrytningsfas, effektiv havsnivåförändring cirka 120 meter i genomsnitt 12 meter per 1000 år
  • 14 500-14 000 kal BP-(Bølling- Allerød varm period), hög stigning i se-nivå, genomsnittlig ökning av havsnivån 40 mm årligen
  • 14.000-12.500 cal BP-havsnivån stiger ~ 20 meter på 1500 år
  • 12 500-11 500 kal. BP-(Yngre Dryas), en mycket minskad ökning av havsnivån
  • 11 400-8 200 kal. BP-nästan enhetlig global uppgång, cirka 15 m / 1000 år
  • 8 200-6 700 kal. BP-minskad hastighet för havsnivån, i överensstämmelse med den sista fasen av Nordamerikansk nedbrytning vid 7ka
  • 6 700 cal BP-1950-gradvis minskning av havsnivån
  • 1950-present-första havsökning på 8 000 år

Global uppvärmning och modern havsnivåökning

I slutet av 1890-talet hade den industriella revolutionen börjat kasta tillräckligt med kol i atmosfären för att påverka det globala klimatet och starta de förändringar som för närvarande pågår. Vid 1950-talet började forskare som Hans Suess och Charles David Keeling att känna igen de inneboende farorna med mänskligt tillsatt kol i atmosfären. Den globala medelhöjden (GMSL) har enligt miljöskyddsbyrån stigit nästan 10 tum sedan 1880 och verkar av alla åtgärder påskynda. 

De flesta tidiga måtten på nuvarande höjning av havsnivån har baserats på tidvattenförändringar på lokal nivå. Nyare data kommer från satellit-altimetri som samplar de öppna haven, vilket möjliggör exakta kvantitativa uttalanden. Denna mätning började 1993, och 25-årsrekordet indikerar att den globala medelhöjden har stigit med en hastighet av mellan 3 +/-. 4 millimeter per år, eller totalt nästan 3 tum (eller 7,5 cm) sedan registreringen började. Fler och fler studier indikerar att såvida inte koldioxidutsläppen minskar, kommer ytterligare 2,5 fot (0,65-1,30 m) att öka med 2100. 

Specifika studier och långsiktiga förutsägelser

Den amerikanska ekologen för fisk och djurliv Phillip Hughes inspekterar döda knappträdträd som har gett upp sig för saltvattenintrång i Big Pine Key, Florida. Sedan 1963 ersätts Florida Keys upplandsväxtlighet med salttolerant vegetation. Joe Raedle / Getty Images

Områden som redan påverkats av havsnivåhöjningar inkluderar den amerikanska östkusten, där mellan 2011 och 2015 havsnivån steg upp till 13 cm. Myrtle Beach i South Carolina upplevde högvatten i november 2018 som översvämmade deras gator. I Florida Everglades (Dessu och kollegor 2018) har havsnivåökningen uppmättts till 5 tum (13 cm) mellan 2001 och 2015. En ytterligare påverkan är en ökning av saltpikar som förändrar vegetationen, på grund av en ökning av inflödet under torrperioden. Qu och kollegor (2019) studerade 25 tidvattenstationer i Kina, Japan och Vietnam och tidvattendata indikerar att havsnivån 1993-2016 var 3,2 mm per år (eller 3 tum). 

Långsiktiga data har samlats in över hela världen och uppskattningarna är att med 2100 är en höjning av 3-6 fot (1-2 meter) i den genomsnittliga globala havsnivån möjlig, tillsammans med en 1,5-2 grader Celsius i den totala uppvärmningen . Några av de allvarligaste antyder att en 4,5-graders ökning inte är omöjlig om koldioxidutsläppen inte minskas.  

Tidpunkten för den amerikanska koloniseringen

Enligt de senaste teorierna påverkade LGM framstegen när det gäller mänsklig kolonisering på de amerikanska kontinenterna. Under LGM blockerades inträde till Amerika av isark: många forskare tror nu att kolonisterna började komma in i Amerika över vad som var Beringia, kanske redan för 30 000 år sedan.

Enligt genetiska studier var människor strandade på Bering Land Bridge under LGM mellan 18 000 och 24 000 kal BP, fångade av isen på ön innan de släpptes fri av den retirerande isen.

källor

  • Bourgeon L, Burke A och Higham T. 2017. Tidigaste mänsklig närvaro i Nordamerika daterad till det sista glaciala maximumet: Nya radiokarbondatum från Bluefish Caves, Kanada. PLOS EN 12 (1): e0169486.
  • Buchanan PJ, Matear RJ, Lenton A, Phipps SJ, Chase Z och Etheridge DM. 2016. Det simulerade klimatet för Last Glacial Maximum och insikt i den globala marina koldioxidcykeln. Klimatet från det förflutna 12 (12): 2271-2295.
  • Cotton JM, Cerling TE, Hoppe KA, Mosier TM och Still CJ. 2016. Klimat, CO2 och historien med nordamerikanska gräs sedan det sista glacialmaximumet. Vetenskapliga framsteg 2 (e1501346).
  • Dessu, Shimelis B., et al. "Effekter av havsnivåhöjning och sötvattenhantering på långsiktiga vattennivåer och vattenkvalitet i Floridas kustnära Everglades." Journal of Environmental Management 211 (2018): 164-76. Skriva ut.
  • Lambeck K, Rouby H, Purcell A, Sun Y och Sambridge M. 2014. Havsnivå och globala isvolymer från Last Glacial Maximum till Holocene. Fortsättningar från National Academy of Sciences 111 (43): 15.296-15.303.
  • Lindgren A, Hugelius G, Kuhry P, Christensen TR och Vandenberghe J. 2016. GIS-baserade kartor och områdesberäkningar av den norra halvklotet Permafrost Omfång under det sista glaciala maximumet. Permafrost och periglacial processer 27 (1): 6-16.
  • Moreno PI, Denton GH, Moreno H, Lowell TV, Putnam AE och Kaplan MR. 2015. Radiokarbonkronologi av det sista glaciala maximumet och dess avslutning i nordvästra Patagonien. Quaternary Science Reviews 122: 233-249.
  • Nerem, R. S., et al. "Klimatförändringsdriven accelererad havsnivåökning upptäckt i höjdmåttertiden." Fortsättningar från National Academy of Sciences 115.9 (2018): 2022-25. Skriva ut.
  • Qu, Ying, et al. "Kustens havsnivå stiger runt Kina." Global och planetär förändring 172 (2019): 454-63. Skriva ut.
  • Slangen, Aimée B. A., et al. "Utvärdering av modellsimuleringar av höjningen av det tjugonde århundradet. Del I: Global medelhavsändring." Journal of Climate 30.21 (2017): 8539-63. Skriva ut.
  • Willerslev E, Davison J, Moora M, Zobel M, Coissac E, Edwards ME, Lorenzen ED, Vestergard M, Gussarova G, Haile J et al. 2014. Femtiotusen år med arktisk vegetation och megafaunal diet. Natur 506 (7486): 47-51.
Vetenskap
×