Araştırmacılar geç Miyosen döneminde Arktik iklim koşullarını keşfettiler

April 5, 2016 Alfred Wegener Enstitüsü (AWI) Helmholtz Kutup ve Deniz Araştırmaları Merkezi liderliğindeki uluslararası bir bilim insanı ekibi, Arktik Okyanusu'nun iklim tarihine biraz ışık tutmayı başardı. Lomonosov Sırtı'ndan alınan toprak örneklerini kullanarak, altı milyon ila on milyon yıl önceki yaz aylarında Kuzey Kutbu'nun merkezinin tamamen buzsuz olduğunu ve yüzeyindeki sıcaklığın 4 ila 9 santigrat derece olduğunu kanıtlamayı başardılar. İlkbahar, sonbahar ve kış mevsimlerinde buz kütleleri yüzeyde yüzüyordu. Nature Communications dergisinin son sayısında bildirildiği gibi, yeni veriler geçmiş Arktik iklim koşullarının yeniden yaratılması için temel bir adıma işaret ediyor ve iklim modellerini doğrulamak için kullanılabilir. Araştırmada kullanılan örnekler, 2014 yazında Polarstern araştırma gemisindeki bir keşif sırasında toplanmıştı. Arktik deniz buzunu küresel iklim sisteminde çok önemli ve hassas bir faktör olarak tanımlayan AWI jeologu, keşif lideri ve başyazar Prof Dr Rüdiger Stein, deniz buzundaki mevcut ve geçmişteki değişikliklerin nedenlerini daha iyi anlamanın önemli olduğunu söyledi. . "Bu keşif gezisi için hedefimiz Kuzey Kutbu'nun merkezinden, son 50 milyon yıldaki deniz buzunu yeniden yapılandırmak için kullanabileceğimiz çökeltiler almaktı. Şu ana kadar uygun toprak örneklerine ve dolayısıyla dönemleri yeniden oluşturacak verilere sahip değildik. Bu büyüklükte" dedi Almanca Prof Dr Stein. Kuzey Kutbu'nun merkezindeki büyük bir su altı sıradağları olan Lomonosov Sırtı'nın batı yamacı, örnekleme alanı olarak seçildi. Bunun nedeni, bölgenin geçmişte tekrar tekrar büyük heyelanlara maruz kalması ve bu heyelanların alttaki çökeltilerin ve kaya oluşumlarının yaklaşık 500 metre kalınlığa maruz kalmasıydı. Araştırmacılar ayrıca, Kuzey Kutbu'ndan Sibirya tarafındaki sırtın neredeyse güney ucuna kadar 300 kilometreden fazla yayılan denizaltı ayrılma kenarlarının (tektonik kenarlar) boyutuna da şaşırdılar. Tortu çekirdeğinin iklim arşivi olarak kullanılması İki gün boyunca çıkarılan tortu çekirdeklerinden (her biri yaklaşık dört ila sekiz fit uzunluğunda) bir tanesinin iklim arşivi olarak kullanılmak için ideal olduğu ortaya çıktı. Araştırmacılar, dinoflagellat adı verilen mikrofosilleri kullanarak, çekirdeğin alt kısmındaki çökeltilerin yaklaşık altı ila on milyon yıl öncesine ait olduğunu ve geç Miyosen dönemine kadar uzandığını tespit edebildiler. Böylece çıkarılan örnekler, araştırmacılara, şu ana kadar çok belirsiz ve çelişkili verilerin bulunduğu Orta Arktik Okyanusu'ndaki iklim koşullarını yeniden yapılandırmak için eşsiz bir fırsat verdi. Bazı bilim adamları o dönemde Arktik Okyanusu'nun merkezinin bugün olduğu gibi tüm yıl boyunca buzla kaplı olduğuna inanıyordu. Ancak bu varsayımın araştırma bulgularıyla çeliştiği görülmektedir. Yeni verilere göre tarihin bu döneminde yaz aylarında Kuzey Kutbu ve Arktik Okyanusu'nun merkezi yaz aylarında buzsuz kalmış olmalı. Biyobelirteçler geçmiş iklime dair fikir verir Bu analiz, geçmişte canlı olan ancak artık tortuda korunan organizmaları içeren organik bileşikler olan biyobelirteçlere dayanmaktadır. Bu biyobelirteçlerden ikisi toprak örneklerinden çıkarıldı. İlk grup, su yüzeyinde bulunan, açık su ihtiyaç duyan ve yiyecek/enerji üretmek için güneş ışığına bağımlı olan kalkerli alglerdi. Arktik Okyanusu'nun merkezinde güneş ışığı yalnızca ilkbahar ve yaz aylarında mevcutken, geri kalan aylarda hava kararır. Dolayısıyla kalkerli alglerin biyobelirteçlerinden elde edilen veriler, o yaz aylarındaki iklim koşullarını gösterebilir. Ayrıca kireçli algler su sıcaklığına bağlı olarak farklı biyobelirteç molekülleri geliştirmiştir. Prof Dr Stein, moleküllere dayanarak Arktik Okyanusu'nun yüzey sıcaklığının yaklaşık 4 ila 9 santigrat derece olduğunu hesapladıklarını, bunun da yaz aylarında buzsuz koşulları gösterdiğini söyledi. Arktik deniz buz diatomlarından oluşan ikinci biyobelirteç grubu, Arktik Okyanusu'nun tüm yıl boyunca buzsuz olmadığını gösterdi. Prof Dr Stein, kayıtlarını yüzey suyu sıcaklıkları ve deniz buzu dağılımıyla karşılaştırarak, Arktik Okyanusu'nun ortasının altı ila on milyon yıl önceki yaz aylarında buzsuz olabileceğini gösterebileceklerini söyledi. İlkbaharda ve önceki kış aylarında deniz buzu mevcut olacaktı. Kuzey Kutbu'nun şu anda Arktik marjinal denizlerinde bulunanlara benzer bir mevsimsel buz örtüsüne sahip olması gerektiğini ekledi. Yeni veriler iklim modellerini iyileştirebilir Kuzey Kutbu'nun geçmiş ikliminin yeniden inşası, iklim simülasyonlarıyla desteklendi. Ancak bu, 450 ppm'lik nispeten yüksek bir atmosferik karbondioksit içeriğini varsayar. Bunun nedeni, geç Miyosen ile ilgili bazı çalışmalarda, karbondioksit içeriğinin yaklaşık 280 ppm civarında daha düşük olması durumunda, buzsuz bir Arktik'in yeniden inşa edilememesidir. Her durumda, Miyosen sırasında karbondioksit içeriğinin aşırı yüksek olup olmadığı veya Miyosen simülasyonlarının Kuzey Kutbu'ndaki duyarlılığının yetersiz olup olmadığı henüz belirlenmemiştir ve daha fazla araştırma yapılmasını gerektirmektedir. Prof Dr Stein'ın dediği gibi, "İklim modellerimiz daha önceki dönemlerin deniz buzu örtüsünü güvenilir bir şekilde yeniden üretebilirse, aynı zamanda Orta Kuzey Kutbu'ndaki gelecekteki iklim ve deniz buzu dalgalanmalarına ilişkin daha doğru tahminler de sağlayabiliriz." Çalışma bağlantısı.