Hoe vulkanische botsingen leiden tot klimaattrends op de lange termijn

Hoe vulkanische botsingen leiden tot klimaattrends op de lange termijn

De aanwezigheid of afwezigheid van botsingen tussen vulkanische bogen en continenten in de tropen stellen langetermijntrends in het aardse klimaat vast, volgens nieuw onderzoek.

Voor de hele geschiedenis van onze soort hebben mensen op een planeet geleefd met een stuk ijs dat elke pool afdekt. Maar de Aarde is al ongeveer 75 procent van de tijd ijsvrij sinds het complexe leven voor het eerst verscheen. Deze variatie in achtergrondklimaat, tussen gedeeltelijk verglaasd en ijsvrij, heeft geologen al tientallen jaren in de war gebracht.

Nu melden onderzoekers in Wetenschap dat tektonische activiteit de boosdoener kan zijn.

Bronnen of putten?

"Er zijn een paar hypothesen maar geen afspraken waarom we warmer of koudere klimaten hebben op deze zeer lange tijdschalen," zegt Francis Macdonald, een professor in de afdeling aardwetenschappen aan de Universiteit van Californië, Santa Barbara.

En wanneer Macdonald 'lange tijdschema's' zegt, spreekt hij minimaal over 10-perioden van een jaar. Dit zijn brede klimaattrends, de achtergrond waartegen natuurlijke en door de mens veroorzaakte fluctuaties spelen. Wetenschappers hebben relatief goed inzicht in welke factoren het klimaat beïnvloeden op een termijn van duizend jaar, volgens Macdonald.

Op welke schaal dan ook, het belangrijkste middel van klimaatverandering is koolstofdioxide (CO2). De vraag is welke factoren de hoeveelheid CO beïnvloeden2 in de atmosfeer. Sommige processen produceren CO2, terwijl anderen het absorberen. Wetenschappers noemen deze bronnen en putten. Het debat tussen geologen is of bronnen of putten het klimaat meer beïnvloeden.

Hoe vulkanische botsingen leiden tot klimaattrends op de lange termijnDe dichte oceaanbodem smelt terwijl hij onder het continent glijdt, wat een vulkanische boog voedt. (Tegoed: DOMDOMEGG)

"Sommigen hebben betoogd dat CO2 bronnen, zoals vulkanisme, hebben de klimaatverandering op lange tijdschalen gedreven, terwijl anderen beweerden dat, nee, het zijn de putten die de klimaatverandering op deze tijdschalen hebben veroorzaakt, "zegt Macdonald.

Hij gelooft dat het vooral de putten zijn, met name grote rotsachtige afzettingen die CO absorberen2 door chemische reacties. Maar deze koolstofputten zijn niet gelijkmatig verdeeld over het oppervlak. Een groter Indonesië is bijvoorbeeld slechts 1-2 procent van het blootgestelde landoppervlak van de aarde, maar is goed voor ruwweg 10 procent van de huidige geologische koolstofput.

De activiteit van deze putten is afhankelijk van een aantal factoren. Water is belangrijk voor de chemische reacties en wast ook de eindresultaten weg in de oceanen, waar ze CO consumeren2. Het opbouwen van een berg verhoogt de reacties door opzwepende en nieuwe rock bloot te leggen. In vlak terrein beschermt de bodem de onderliggende rots.

Ramkoers

Het type rots speelt ook een belangrijke rol. Stenen die rijk zijn aan ijzer en magnesium hebben eenvoudiger chemische bindingen die gemakkelijker afbreken. Dit maakt deze maïski-rotsen, zoals basalt, betere koolstofputten dan rotsen zoals graniet, die complexere verbindingen hebben.

Platentektoniek is wat deze geologische koolstofcyclus aandrijft. Wanneer een tektonische plaat onder een andere verschuift - gewoonlijk een dichte oceaanplaat onder een continent - voedt de smeltsteen een rij vulkanen op de bovenste plaat, een vulkanische boog genaamd. De Cascade Range van de Pacific Northwest is daar een voorbeeld van.

Macdonald en zijn collega's dachten dat wanneer deze vulkanische bogen met een ander continent botsen, de botsing maffische rotsen opheft. Deze rotsen worden gemakkelijk uitgehold, vooral op warme, natte en tropische breedtegraden, en het sediment wordt naar de oceanen gestuurd waar het CO verbruikt2. Dus, redeneerde hij, wanneer deze botsingen in de tropen plaatsvinden, drijven ze het klimaat naar afkoeling.

"De tropen zijn waar de rotsen het beste weer zijn, omdat het de warmste en natste is", legt coauteur Lorraine Lisiecki uit, een universitair hoofddocent ook op de afdeling aardwetenschappen.

Onze planeet, in beweging

Om hun hypothese te testen, gebruikte het team reconstructies van de continenten en bergopbouwende gebeurtenissen die wetenschappers in de afgelopen decennia hadden opgebouwd. Dit gaf hen een idee waar en wanneer arc-continent botsingen plaatsvonden. Ze beperkten zich tot de laatste 500 miljoen jaar, omdat het geologische record veel minder compleet is en reconstructies minder zeker, voor die tijd.

Temperatuur is moeilijker te lezen dan geografie, dus het team gebruikte een eenvoudige metriek: was er ijs op de palen op een gegeven moment of niet? Ze reconstrueerden deze informatie uit de literatuur door te kijken naar gegevens over rotsen die alleen in de aanwezigheid van ijs vormen. Wat ze ontdekten was dat de aarde in slechts vier perioden in hun tijdvenster een aanzienlijke ijslaag had.

Hoe vulkanische botsingen leiden tot klimaattrends op de lange termijnDe mate van poolijs (blauw) varieert met de hoeveelheid arc-continent botsingen (oranje) die voorkomen in de tropen (groen). (Credit: Francis MacDonald)

Door de geografische en temperatuurgegevens te combineren, ontdekte het team dat er in de afgelopen 500 miljoen jaar ijskoude klimaten plaatsvonden tijdens perioden van uitgebreide botsingen tussen continenten en vulkanische bogen in de tropen. Er was minder dan een 1 procent kans dat de wedstrijd te wijten was aan toeval.

"Gezien het aantal dingen dat tegelijkertijd op aarde verandert, is het verbazingwekkend dat alles heel goed is uitgekomen en op elkaar is afgestemd," zegt Lisiecki.

De botsingen hebben als bijkomend effect dat de vulkanische boogactiviteit wordt stopgezet, waardoor die CO-bron wordt afgesneden2. "Maar als het een vulkanisch effect was, zou het niet uitmaken waar de vulkaan was," zegt Lisiecki. Het is alleen het verweringseffect waarbij breedtegraad een verschil maakt. En het team vond een veel sterkere relatie tussen het klimaat en botsingen die in de tropen plaatsvonden, in plaats van die buiten de tropen.

"Deze hypotheses zijn niet noodzakelijk volledig onafhankelijk", zegt Macdonald, "maar onze analyse suggereert dat de sterkste relatie is met het verweringselement."

Niet het laatste woord

Macdonald begon aan dit grote compilatieproject nadat een aantal van zijn collega's de resultaten van studies met kleinere scopes hadden teruggedrongen.

"Ik dacht:" Je hebt helemaal gelijk. We moeten dit breder bekijken, '"herinnert hij zich. Nu hoopt het team dat dit document hun collega's uitdaagt om een ​​strengere argumenten voor hun eigen hypothesen te formuleren.

Macdonald en Lisiecki weten ook dat dit papier niet het laatste woord is.

"De database is open," zegt Macdonald, "dus ik hoop dat dit een iteratief project is. En naarmate er meer beperkingen online komen, kunnen ze worden ingevoerd en kan het model worden verfijnd. "Daartoe onderzoekt hij momenteel hoe sterk een type effectrots op deze hypothese is.

Mensen hebben honderdduizenden jaren geleefd met weinig begrip van de dramatische veranderingen die de planeet heeft gezien gedurende de aionen. Hoewel de onderwerpen die het onderzoekt oud zijn, ontwikkelde de moderne geologie zich relatief recent. De theorie van plaattektoniek werd bijvoorbeeld pas in de 1960s breed geaccepteerd.

"We denken vaak aan de aarde zoals altijd zoals we nu zien," zegt Macdonald. "Maar het is een heel andere planeet geweest gedurende zijn geschiedenis."

Bron: UC Santa Barbara

Verwante Boeken

InnerSelf Market

Amazone

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

volg InnerSelf op

facebook icontwitter iconyoutube iconinstagram pictogrampintrest pictogramrss-pictogram

 Ontvang de nieuwste via e-mail

Wekelijks tijdschrift Dagelijkse inspiratie

BEWIJS

Blauw water omringd door dood wit gras
Kaart volgt 30 jaar extreme sneeuwsmelt in de VS
by Mikayla Mace-Arizona
Een nieuwe kaart van extreme sneeuwsmeltgebeurtenissen in de afgelopen 30 jaar verduidelijkt de processen die snel smelten veroorzaken.
Wit zee-ijs in blauw water met de ondergaande zon weerspiegeld in het water
De bevroren gebieden van de aarde krimpen 33K vierkante mijl per jaar
by Texas A & M University
De cryosfeer van de aarde krimpt met 33,000 vierkante mijl (87,000 vierkante kilometer) per jaar.
windturbines
Een controversieel Amerikaans boek voedt klimaatontkenning in Australië. De centrale claim is waar, maar niet relevant
by Ian Lowe, emeritus hoogleraar, School of Science, Griffith University
Mijn hart zonk vorige week toen ik zag hoe de conservatieve Australische commentator Alan Jones een controversieel boek verdedigde over...
beeld
De Hot List van klimaatwetenschappers van Reuters is geografisch scheef: waarom dit ertoe doet
by Nina Hunter, postdoctoraal onderzoeker, Universiteit van KwaZulu-Natal
De Reuters Hot List van "'s werelds beste klimaatwetenschappers" veroorzaakt een buzz in de gemeenschap van klimaatverandering. Reuters…
Een persoon houdt een schelp in zijn hand in blauw water
Oude schelpen wijzen erop dat hoge CO2-niveaus kunnen terugkeren
by Leslie Lee-Texas A&M
Met behulp van twee methoden om kleine organismen te analyseren die worden gevonden in sedimentkernen van de diepe zeebodem, hebben onderzoekers geschat ...
beeld
Matt Canavan suggereerde dat de koudegolf betekent dat de opwarming van de aarde niet echt is. We doorbreken dit en 2 andere klimaatmythes
by Nerlie Abram, hoogleraar; ARC Toekomstige Fellow; hoofdonderzoeker van het ARC Centre of Excellence for Climate Extremes; Adjunct-directeur van het Australian Centre for Excellence in Antarctic Science, Australian National University
Senator Matt Canavan stuurde gisteren veel ogen toen hij foto's tweette van besneeuwde scènes in het regionale New South ...
Ecosysteemwachters luiden alarm voor de oceanen
by Tim Radford
Zeevogels staan ​​bekend als ecosysteemwachters en waarschuwen voor verlies van de zee. Naarmate hun aantal daalt, kan ook de rijkdom van de...
Waarom zeeotters klimaatstrijders zijn
Waarom zeeotters klimaatstrijders zijn
by Zak Smit
Zeeotters zijn niet alleen een van de schattigste dieren ter wereld, ze helpen ook om gezond, koolstofabsorberend kelp te behouden...

NIEUWSTE VIDEO'S

De grote klimaatmigratie is begonnen
De grote klimaatmigratie is begonnen
by Super User
De klimaatcrisis dwingt duizenden over de hele wereld te vluchten omdat hun huizen steeds onbewoonbaarder worden.
De laatste ijstijd vertelt ons waarom we ons zorgen moeten maken over een verandering in temperatuur van 2 ℃
De laatste ijstijd vertelt ons waarom we ons zorgen moeten maken over een verandering in temperatuur van 2 ℃
by Alan NWilliams, et al
Het laatste rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) stelt dat zonder een substantiële afname ...
De aarde is al miljarden jaren bewoonbaar - hoe gelukkig hebben we het gehad?
De aarde is al miljarden jaren bewoonbaar - hoe gelukkig hebben we het gehad?
by Toby Tyrrell
Het kostte de evolutie 3 of 4 miljard jaar om Homo sapiens te produceren. Als het klimaat maar één keer volledig was mislukt in die ...
Hoe het weer in kaart brengen 12,000 jaar geleden kan helpen bij het voorspellen van toekomstige klimaatverandering
Hoe het weer in kaart brengen 12,000 jaar geleden kan helpen bij het voorspellen van toekomstige klimaatverandering
by Brice Rea
Het einde van de laatste ijstijd, zo'n 12,000 jaar geleden, werd gekenmerkt door een laatste koude fase genaamd de Jongere Dryas.…
De Kaspische Zee zal deze eeuw met 9 meter of meer dalen
De Kaspische Zee zal deze eeuw met 9 meter of meer dalen
by Frank Wesselingh en Matteo Lattuada
Stel je voor dat je aan de kust bent en uitkijkt over zee. Voor je ligt 100 meter kaal zand dat eruitziet als een ...
Venus leek weer op de aarde, maar door klimaatverandering werd het onbewoonbaar
Venus leek weer op de aarde, maar door klimaatverandering werd het onbewoonbaar
by Richard Ernst
We kunnen veel leren over klimaatverandering van Venus, onze zusterplaneet. Venus heeft momenteel een oppervlaktetemperatuur van ...
Vijf klimaatongevallen: een spoedcursus in verkeerde klimaatinformatie
The Five Climate Disbeliefs: een spoedcursus in verkeerde klimaatinformatie
by John Cook
Deze video is een spoedcursus over verkeerde informatie over het klimaat, waarin de belangrijkste argumenten worden samengevat die worden gebruikt om de realiteit in twijfel te trekken ...
Het noordpoolgebied is al 3 miljoen jaar niet zo warm geweest en dat betekent grote veranderingen voor de planeet
Het noordpoolgebied is al 3 miljoen jaar niet zo warm geweest en dat betekent grote veranderingen voor de planeet
by Julie Brigham-Grette en Steve Petsch
Elk jaar krimpt de zee-ijsbedekking in de Noordelijke IJszee tot half september tot een dieptepunt. Dit jaar meet het slechts 1.44 ...

LAATSTE ARTIKELEN

groene energie2 3
Vier groene waterstofkansen voor het middenwesten
by Christelijke Tae
Om een ​​klimaatcrisis af te wenden, zal het Midwesten, net als de rest van het land, zijn economie volledig koolstofarm moeten maken door...
ug83qrfw
Grote barrière om respons te eisen moet worden beëindigd
by John Moore, op aarde
Als federale regelgevers het juiste doen, kunnen elektriciteitsklanten in het Midwesten binnenkort misschien geld verdienen terwijl ...
bomen om te planten voor het klimaat
Plant deze bomen om het stadsleven te verbeteren
by Mike Williams-Rice
Een nieuwe studie stelt levende eiken en Amerikaanse platanen vast als kampioenen onder 17 "superbomen" die zullen helpen steden te maken ...
Noordzee zeebodem
Waarom we de geologie van de zeebodem moeten begrijpen om de wind te benutten?
by Natasha Barlow, universitair hoofddocent quartaire milieuverandering, Universiteit van Leeds
Voor elk land dat gezegend is met gemakkelijke toegang tot de ondiepe en winderige Noordzee, zal offshore wind de sleutel zijn om te voldoen aan de netto ...
3 natuurbrandlessen voor bossteden terwijl Dixie Fire het historische Greenville, Californië vernietigt
3 natuurbrandlessen voor bossteden terwijl Dixie Fire het historische Greenville, Californië vernietigt
by Bart Johnson, hoogleraar landschapsarchitectuur, Universiteit van Oregon
Een wildvuur brandde in heet, droog bergbos op 4 augustus door de Gold Rush-stad Greenville, Californië, ...
China kan energie- en klimaatdoelstellingen halen om steenkoolstroom af te dekken
China kan energie- en klimaatdoelstellingen halen om steenkoolstroom af te dekken
by Alvin Lin
Tijdens de klimaattop van de leider in april beloofde Xi Jinping dat China “de kolengestookte energie strikt zal controleren …
Blauw water omringd door dood wit gras
Kaart volgt 30 jaar extreme sneeuwsmelt in de VS
by Mikayla Mace-Arizona
Een nieuwe kaart van extreme sneeuwsmeltgebeurtenissen in de afgelopen 30 jaar verduidelijkt de processen die snel smelten veroorzaken.
Een vliegtuig laat rode brandvertrager op een bosbrand vallen terwijl brandweerlieden die langs een weg geparkeerd staan ​​omhoog kijken naar de oranje lucht
Model voorspelt 10-jarige uitbarsting van natuurbrand, daarna geleidelijke afname
by Hannah Hickey-U. Washington
Een blik op de toekomst van bosbranden op de lange termijn voorspelt een eerste ruwweg tien jaar durende uitbarsting van natuurbrandactiviteit, ...

 Ontvang de nieuwste via e-mail

Wekelijks tijdschrift Dagelijkse inspiratie

Nieuwe attitudes - nieuwe mogelijkheden

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Alle rechten voorbehouden.