מה היו ההשפעות הגלובליות של קרח המכסה כל כך הרבה מכוכב הלכת שלנו?

ה מקסימום קרחון אחרון (LGM) מתייחס לתקופה האחרונה בתולדות כדור הארץ כאשר הקרחונים היו בעבה ביותר ורמות הים הנמוכות ביותר, בערך בין 24,000-18,000 לפני לוח שנה (cal bp). במהלך ה- LGM, יריעות קרח רחבות היבשת כיסו את אירופה ורוחב הרוחב הגבוה וצפון אמריקה, וגובה פני הים היה נמוך מ- 400–450 רגל (120–135 מטר) מכפי שהם כיום. בשיאו של מקסימום הקרחון האחרון, כל אנטארקטיקה, חלקים גדולים של אירופה, צפון אמריקה ודרום אמריקה וחלקים קטנים של אסיה היו מכוסים בשכבת קרח כיפתית ועבה.

מקסימום הקרחונים האחרון: טעימות מפתח

העדויות המוחלטות לתהליך זה מזמן נראות במשקעים שהונחו על ידי שינויי מפלס הים בכל רחבי העולם, בשוניות אלמוגים ובשפכים ובאוקיינוסים; ובמישורים הצפון אמריקאים העצומים נשרדו שטחים על ידי אלפי שנות תנועה קרחונית.

לקראת ה- LGM שבין 29,000 ל- 21,000 קל"ס, כוכב הלכת שלנו ראה נפח קרח מתמיד או לאט, עם גובה פני הים כשהוא מגיע לרמה הנמוכה ביותר (כ -450 רגל מתחת לנורמה של ימינו) כאשר היה כ 52x10 (6) קוב מעוקב קרח יותר מכפי שיש היום.

החוקרים מעוניינים במקסימום הקרחון האחרון בגלל המועד שזה קרה: זה היה האחרון שהשפיע באופן גלובלי על שינויי האקלים, וזה קרה ובמידה מסוימת השפיע על המהירות והמסלול של ה קולוניזציה של יבשות אמריקה. המאפיינים של LGM בהם חוקרים משתמשים כדי לזהות את ההשפעות של שינוי כה גדול כוללים תנודות ב מפלס הים האפקטיבי, והירידה והעלייה שלאחר מכן בפחמן כחלק למיליון באטמוספירה שלנו במהלך אותה תקופה פרק זמן.

שני המאפיינים האלה דומים - אך הפוכים - לאתגרי שינויי האקלים העומדים בפנינו כיום: במהלך ה- LGM, גם מפלס הים וגם האחוז של פחמן באטמוספירה שלנו היו נמוכים משמעותית ממה שאנחנו רואים היום. איננו יודעים עדיין את כל ההשפעה של המשמעות על הכוכב שלנו, אך ההשפעות כרגע אינן ניתנות להכחשה. הטבלה שלהלן מציגה את השינויים ברמת הים האפקטיבית ב -35,000 השנים האחרונות (למבק ועמיתים) וחלקים למיליון של פחמן אטמוספרי (כותנה ועמיתים).

• שנים BP, הפרש בגובה פני הים, פחמן אטמוספרי PPM
• 2018, +25 סנטימטרים, 408 עמודים לדקה
• 1950, 0, 300 עמודים לדקה
• 1,000 BP, -.21 מטר + -. 07, 280 עמודים לדקה
• 5,000 BP, -2.38 מ '+/-. 07, 270 עמודים לדקה
• 10,000 BP, -40.81 מ '+/- 1.51, 255 עמודים לדקה
• 15,000 BP, -97.82 מ '+/- 3.24, 210 עמודים לדקה
• 20,000 BP, -135.35 מ '+/- 2.02,> 190 עמודים לדקה
• 25,000 BP, -131.12 מ '+/- 1.3
• 30,000 BP, -105.48 מ '+/- 3.6
• 35,000 BP, -73.41 מ '+/- 5.55

הגורם העיקרי לירידה בגובה פני הים בתקופות הקרח היה תנועת המים מהאוקיינוסים לקרח והתגובה הדינמית של הפלנטה למשקל העצום של כל הקרח על יבשותינו. בצפון אמריקה במהלך ה- LGM, כל קנדה, החוף הדרומי של אלסקה, והרבעון העליון של ארצות הברית היו מכוסים קרח המשתרע עד דרומה כמו מדינות איווה ומערב וירג'יניה. קרח קרחוני כיסה גם את החוף המערבי של דרום אמריקה, וברי האנדים המשתרעים לצ'ילה וברוב פטגוניה. באירופה, הקרח התפשט עד דרום כמו גרמניה ופולין; באסיה יריעות קרח הגיעו לטיבט. למרות שהם לא ראו קרח, אוסטרליה, ניו זילנד וטסמניה היו תחנת ארץ יחידה; והרים ברחבי העולם החזיקו קרחונים.

תקופת הפליסטוקן המאוחרת חווה אופניים דמויי שיני מסור בין תקופות קרחוניות קרירות לחמות בין-גזעיות חמות, כאשר הטמפרטורות הגלובליות וה- CO אטמוספרי² תנודה של עד 80-100 עמודים לדקה, בהתאמה עם וריאציות טמפרטורה של 3–4 מעלות צלזיוס (5.4–7.2 מעלות פרנהייט): עלייה בפחמן האטמוספרי² קדמו ירידות במסת הקרח העולמית. האוקיינוס ​​אוגר פחמן (נקרא ניתוחי פחמן) כאשר הקרח נמוך, וכך זרם הפחמן נטו באטמוספירה שלנו אשר בדרך כלל נגרם על ידי קירור מאוחסן באוקיינוסים שלנו. עם זאת, מפלס הים התחתון גם מעלה את המליחות, וזה ושינוי פיזי אחר בקנה מידה הגדול זרמי אוקיינוס ושדות קרח הים תורמים גם להפרשת פחמן.

להלן ההבנה האחרונה של תהליך התקדמות שינויי האקלים במהלך ה- LGM של Lambeck et al.

• 35,000–31,000 cal BP- ירידה נמוכה בגובה פני הים (מעבר לעיר עירונית Ålesund)
• 31,000–30,000 cal BP- נפילה אדירה של 25 מטר, עם צמיחה מהירה של קרח במיוחד בסקנדינביה
• 29,000–21,000 cal BP- נפחי קרח קבועים או הולכים וגדלים לאט, הרחבה מזרחה ודרומה של ירידת הקרח הסקנדינבית וההתרחבות דרומה של יריד הקרח לורנייד, הנמוך ביותר ב 21
• 21,000–20,000 cal BP- התחלה של השפלה,
• 20,000–18,000BP BP- עלייה בגובה פני הים בגודל 10-15 מטר
• 18,000–16,500 Cal BP—לא גובה פני הים קבוע
• 16,500–14,000 cal BP—שלב גדול של השפלה, שינוי יעיל בגובה פני הים בערך 120 מטר בממוצע 12 מטר לכל 1000 שנים
• 14,500–14,000 cal BP- (Bølling- תקופה חמה Allerød), שיעור גבוה של עליית מפלס ים, עלייה ממוצעת בגובה פני הים 40 מ"מ בשנה
• 14,000–12,500 Cal BPמפלס הים עולה ~ 20 מטר תוך 1500 שנה
• 12,500–11,500 cal BP- (יאנגס Dryas), שיעור עליית מפלס הים מופחת בהרבה
• 11,400–8,200 cal BP- עלייה גלובלית אחידה, בערך 15 מ '/ 1000 שנה
• 8,200–6,700 cal BP- שיעור העלייה במפלס הים מופחת, בקנה אחד עם השלב האחרון של השפלה בצפון אמריקה בשעה 7ka
• 6,700 קל"פ BP – 1950ירידה פרוגרסיבית בעליית מפלס הים
• 1950 - הווה- עליית הים הראשונה עלתה בעוד 8,000 שנה

בסוף שנות ה90-90 החלה המהפכה התעשייתית לזרוק מספיק פחמן לאווירה כדי להשפיע על האקלים העולמי ולהתחיל בשינויים החלים כעת. בשנות החמישים של המאה העשרים החלו מדענים כמו הנס סוס וצ'רלס דייוויד קילינג להכיר בסכנות הטמונות בפחמן המוסף אנושי באטמוספרה. מפלס הים הממוצע העולמי (GMSL), על פי סוכנות להגנת הסביבה, גדל כמעט 10 אינץ 'מאז 1880, ונראה כי ככל הנראה הוא מאיץ.

המדדים המוקדמים ביותר לעליית מפלס הים הנוכחי התבססו על שינויים בגאות והשפל ברמה המקומית. נתונים עדכניים יותר מגיעים ממטרת לוויין המדגמת את האוקיינוסים הפתוחים, ומאפשרת הצהרות כמותיות מדויקות. מדידה זו החלה בשנת 1993, והשיא של 25 השנים עולה כי מפלס הים הממוצע העולמי עלה ב קצב של בין 3 +/-. 4 מילימטרים בשנה, או בסך הכל כמעט 3 אינץ '(או 7.5 ס"מ) מאז החלו הרשומות. יותר ויותר מחקרים מצביעים על כך כי אלא אם כן פחתת פליטת הפחמן, סביר להניח כי עלייה נוספת של 2–5 רגל (.65–1.30 מ ') ב -2100.

אזורים שכבר הושפעו מעליית פני הים כוללים את החוף המזרחי האמריקני, שבין 2011 ל -2015, מפלס הים עלה לגובה של 13 ס"מ. חוף מרטל בדרום קרוליינה חווה גאות ושפל בנובמבר 2018 שהציפו את רחובותיהם. בפלורידה אוורגליידס (דסו ועמיתיו 2018) נמדדה עליית מפלס הים בגובה 5 ס"מ (2001 ס"מ) בין 2001 ל -2015. השפעה נוספת היא עלייה בדוקרני המלח המשנים את הצמחייה, כתוצאה מגידול בזרימה בעונה היבשה. Qu ועמיתיו (2019) חקרו 25 תחנות גאות ושפל בסין, יפן, וייטנאם ונתוני גאות ושפל מעידים כי עליית מפלס הים 1993–2016 הייתה 3.2 מ"מ לשנה (או 3 אינץ ').

נתונים ארוכי טווח נאספו ברחבי העולם, וההערכות הן כי עד 2100 מטר, מטר של מטר (1-2) עלייה ברמת הים הגלובלית הממוצעת אפשרית, מלווה בציון של 1.5–2 מעלות בסך הכל התחממות. חלק מהמדהים ביותר טוענים כי עלייה של 4.5 מעלות אינה בלתי אפשרית אם לא תפחת פליטת הפחמן.

על פי התיאוריות העדכניות ביותר, LGM השפיע על התקדמות הקולוניזציה האנושית ביבשות אמריקה. במהלך ה- LGM, הכניסה לארצות הברית נחסמה על ידי סדיני קרח: חוקרים רבים מאמינים כעת כי קולוניסטים החלו להיכנס לאמריקה ברחבי מה שהיה ברינגיה, אולי כבר ב 30,000 שנה לפני.

על פי מחקרים גנטיים, בני אדם היו תקועים באזור גשר ברינג לנד במהלך ה- LGM בין 18,000–24,000 cal BP לכוד בקרח באי לפני ששוחררו על ידי הקרח הנסוג.

• _{בורז'ון ל ', בורק א' והייטם ט. 2017. הנוכחות האנושית הקדומה ביותר בצפון אמריקה תאריך המקסימום של הקרחונים האחרון: תאריכי רדיו-פחמן חדשים ממערות Bluefish, קנדה.PLOS ONE 12 (1): e0169486.}
• _{Buchanan PJ, Matear RJ, Lenton A, Phipps SJ, Chase Z ו- Etheridge DM. 2016. טהוא הדמה את האקלים של מקסימום הקרחון האחרון והתובנות לגבי מחזור הפחמן הימי העולמי. אקלים של פעם 12(12):2271-2295.}
• _{Cotton JM, Cerling TE, Hoppe KA, Mosier TM ו- Still CJ. 2016. אקלים, CO2 והיסטוריה של העשבים הצפון אמריקאים מאז מקסימום הקרחון האחרון.התקדמות מדעית 2 (e1501346).}
• דסו, שימליס ב ', ואח'. "ההשפעות של עליית מפלס הים וניהול מים מתוקים על רמות מים לטווח הארוך ואיכות המים בחוף אוורגליידס בחוף פלורידה.." כתב העת לניהול סביבתי 211 (2018): 164–76. הדפס.
• _{למבק K, Rouby H, Purcell A, Sun Y, ו- Sambridge M. 2014. גובה פני הים ונפחי הקרח העולמיים ממקסימום הקרחון האחרון להולוצין.הליכי האקדמיה הלאומית למדעים 111(43):15296-15303.}
• _{לינדגרן A, Hugelius G, Kuhry P, Christensen TR ו- Vandenberghe J. 2016. מפות מבוססות GIS ואומדני שטח של חצי הכדור הצפוני חלוקת הגובה האחרון ביותר.תהליכים פרפרפרסטיים וקרקעיים 27(1):6-16.}
• _{Moreno PI, Denton GH, Moreno H, Lowell TV, Putnam AE ו- Kaplan MR. 2015. הכרונולוגיה הרדיואקטיבית של המקסימום הקרחון האחרון וסיומה בצפון-מערב פטגוניה.סקירה מדעית רביעית 122:233-249.}
• נרם, ר. ש 'ואח'. "שינוי אקלימי - מונע עליית מפלס הים מואצת בעידן הגובה." הליכי האקדמיה הלאומית למדעים 115.9 (2018): 2022–25. הדפס.
• Qu, Ying, et al. "מפלס הים החוף עולה סביב הים הסיני." שינוי גלובלי ופלנטרי 172 (2019): 454–63. הדפס.
• סלנגן, איימה ב. A., et al. "הערכת הדמיות מודל של עליית מפלס הים במאה העשרים. חלק I: שינוי פני הים הגלובלי הממוצע." כתב העת לאקלים 30.21 (2017): 8539–63. הדפס.
• _{ווילרסלב E, דייוויסון ג'יי, מורא ז ', זובל מ', קויסאק אי, אדוארדס ME, לורנזן אד, וסטרגארד מ ', גוסארובה ג'י, הייל ג'יי ואח'. 2014. חמישים אלף שנה של צמחייה ארקטית ותזונה מגפאונלית.טבע 506(7486):47-51.}