Rekod ais kuno • Igor Ivanov • Gambar saintifik hari mengenai "Unsur-unsur" • Glaciology, Iklim

Cat awan kuno

Gelembung udara di ais Antartika, yang baru-baru ini diperoleh oleh para penyelidik dari Princeton University, mengandungi udara paling kuno yang pernah tersedia untuk dipelajari. Kemunculan teras ais yang diperoleh semasa kempen penggerudian pada tahun 2016 menunjukkan usia 2.7 juta tahun, yang lebih daripada tiga kali ganda umur pemegang rekod sebelumnya – ais dari kubah C (Dome C). Mesej pertama didengar beberapa hari yang lalu di persidangan geokimia terbesar Goldschmidt 2017, dan para pakar kini menantikan satu artikel penuh mengenai hasil penyelidikan.

Tetapi tentang segala-galanya.

Ingat untuk permulaan bahawa iklim Bumi pada masa lalu, beribu-ribu dan jutaan tahun yang lalu, agak boleh didapati untuk belajar. Bumi telah dipelihara dengan berhati-hati bagi kami rekod iklimnya dalam deposit sedimen di dasar lautan dan tasik dan ketebalan glasier. Kami hanya perlu mencari contoh yang terpelihara sedimen sedemikian, berhati-hati mengeluarkannya dan bacakannya. Untuk memulihkan perjalanan suhu dan komposisi atmosfera, glasier Antartika yang kuat sangat mudah. Salji yang jatuh di kedalaman Antartika mula-mula ditekan ke dalam api, dan kemudian menjadi kristal di bawah tekanan, berhati-hati menutup gelembung gas, contoh suasana era itu.Berabad-abad dan ribuan tahun berjalan, ais berkumpul dan secara beransur-ansur turun lebih dalam, tanpa mencampurkan lapisan dan tanpa memusnahkan gelembung.

Setelah menggerudi glasier, dengan berhati-hati mengangkat inti ais dari kedalaman kilometer, kami mendapat akses langsung ke suasana kuno dan iklim secara keseluruhan. Selepas memeriksa kandungan gelembung, anda boleh memulihkan komposisi kimia atmosfera dan mengesan kepekatan gas rumah hijau. Dengan mengukur komposisi isotop daripada oksigen dan unsur-unsur lain, anda boleh menentukan purata suhu tahunan. Setelah memeriksa kemasukan mikroskopik, seseorang dapat menganggarkan, contohnya, habisan atmosfera.

Malangnya, alat yang indah ini membolehkan anda melihat ke masa lalu hanya ke era, es yang akan kami temukan. Walaupun lembaran ais di Antartika yang sama telah wujud selama puluhan juta tahun, sekarang Es Antartika, bahkan diangkat dari kedalaman kilometer, berusia beratus ribu tahun. Untuk masa yang lama, rekod itu diadakan di lapangan Vostok – 420 ribu tahun. Sepuluh tahun yang lalu, ia telah diperbaharui oleh EPICA projek Eropah – 800 ribu tahun (lihat butiran dalam berita. Es Antartika menceritakan mengenai kandungan metana dan CO2 di atmosfer bumi selama 800 ribu tahun yang lalu). Es ini dibesarkan dari kedalaman 3.2 km, dari pangkalan benua yang sangat berbatu.Semua ais yang lebih kuno, malangnya, telah tergelincir dari tanah besar dan telah lama bertaburan di atas gunung es.

Peta Antartika menunjukkan kawasan ais biru, serta potensi deposit ais kuno. Imej dari artikel: P. Voosen, 2017. Rekod merosakkan 2.7 juta tahun

Bagaimanapun, adakah betul?

Pada tahun 2010, sebuah artikel keluar untuk memanggil ahli glasiologi untuk memberi perhatian kepada kawasan ais biru Antartika. Ini adalah kawasan pantai di mana kawasan berbatu di benua ini membentuk perangkap semulajadi untuk lapisan paling dalam glasier. Selama berjuta-juta tahun, sebahagian besar glasier mempunyai masa untuk menyelinap ke lautan, tetapi contoh-contoh es kuno yang ditangkap di sana dapat kekal tersangkut dan merangkak ke permukaan hanya sekarang.

Sudah tentu, ais ini tidak akan membenarkan memulihkan keseluruhan rekod ais yang berterusan, kerana kami hanya mendapat satu fragmen glasier purba, dan bukan lajur ais keseluruhan. Oleh itu, terdapat masalah untuk membuat sampel sedemikian. Pada tahun 2008, ia dicadangkan untuk digunakan untuk tujuan ini kaedah kalium-argon yang terkenal; kesilapannya besar, dari urutan 10%, tetapi ini sesuai untuk teras ais asal tidak diketahui.

Kem padang Princeton di Allan Hills, Antartika. Foto © Sean Mackay (Jabatan Geosains) dari princeton.edu

Pada tahun 2010, pasukan Princeton pergi ke Antartika mencari ais purba. Lokasi Allan Hills dipilih, terkenal dengan penemuan meteoritnya yang banyak. Gletser di sini agak nipis dan perlu merangkak ke cerun – tempat yang bagus untuk mencari es purba yang tidak stabil. Para penyelidik berkhemah di lapangan terbuka dan melakukan penggerudian mendatar ke arah bukit. Mereka kemudian melepasi 128 meter ais dan, sebelum mencapai dasar berbatu, terpaksa menutup ekspedisi itu selepas tamatnya. Tetapi ternyata walaupun inti tidak lengkap ini mengandungi ais kira-kira 1 juta tahun – lebih kuno daripada teras kilometer di tengah-tengah benua Antartika! Satu artikel dengan hasil kajian itu diterbitkan pada tahun 2015, dan kumpulan itu sendiri bersedia untuk ekspedisi baru ke tempat yang sama. Pada awal tahun 2016, mereka berjalan baki 20 meter ke pangkalan batu dan menghasilkan sampel baru. Dan sekarang, pada 15 Ogos, di persidangan Goldschmidt 2017, kumpulan Princeton melaporkan mengenai keputusan awal kajian itu dan melaporkan bahawa umur ais ini ternyata mencapai 2.7 juta tahun!

Satu sampel ais paling purba diekstrak di Allan Hills oleh penggerudian mendatar.Foto © Yuzhen Yan (Jabatan Geosains) dari princeton.edu

Menurut majalah itu Sains, ahli geokimia, pakar dalam paleoclimate, tidak berkeras pada epithet keras. Fikirkanlah, kami tidak pernah begitu dekat dengan ais purba, dan sekarang dengan bantuannya, kita dapat terus mengkaji isu-isu yang kita pilih hanya secara tidak langsung!

Peralihan dari 1 juta kepada 2.7 juta tahun bukan sahaja kuantitatif, tetapi juga lompatan kualitatif. Dia sebenarnya mengubah perspektif kajian. Hakikatnya ialah zaman glasier – iaitu, penggantian jangka panjang glasiasi dan interglasiial yang agak pendek – adalah, pada skala geologi, fenomena yang agak baru-baru ini (untuk pengenalan popular yang paling terperinci, lihat artikel Yevgeny Podolsky's Ice Worlds). Mereka "bermula" dalam iklim Bumi kira-kira 2.5-3 juta tahun yang lalu dan menjadi pertama dengan tempoh kira-kira 41 ribu tahun. Kira-kira 1.2 juta tahun yang lalu, satu lagi penyusunan semula iklim berlaku: kadar pertukaran meningkat kepada 100 ribu tahun dan pada masa yang sama amplitud ayunan meningkat dengan ketara. Meskipun hakikat bahawa daya penggerak zaman batu glasier biasanya jelas, penyebab episod ini – dipanggil peralihan Pleistocene pertengahan – kekal sebagai subjek kontroversi.

Anomali suhu pulih dari sedimen bawah sepanjang 5 juta tahun yang lalu. Imej dari commons.wikimedia.org

Bayangkan saja: keseluruhan kisah glasier Bumi, yang sejauh ini dapat saya lombong, milik hanya untuk juta tahun yang lalu – untuk beberapa kitaran glasiasi berusia 100,000 tahun. Dan ais baru yang diekstrak di Antartika, bersama-sama dengan penemuan masa depan, akan membolehkan kita mengimbas keseluruhan tempoh berjuta-juta tahun! Para penyelidik juga berharap bahawa di sini atau di tempat lain mereka akan dapat sampai ke ais pada usia 5 juta tahun. Ini adalah era di mana turun naik suhu lebih lemah dan tidak menunjukkan tempoh yang ketara. Suhu itu sendiri kemudian lebih tinggi daripada semasa interlacials di era glasiasi kitaran. Berdasarkan trend semasa, kini iklim pada stim penuh menyapu pada tahap suhu yang sama, dan perbandingan terperinci kedua-dua keadaan ini akan memberikan sokongan penting untuk menubuhkan model iklim.

Setakat ini, penyelidik di Princeton melaporkan bahawa kandungan CO2 di atmosfer 2.7 juta tahun yang lalu, ia ternyata amat rendah, jauh lebih rendah daripada paras semasa, dan nilai-nilai ituyang geokimia sebelum ini pulih dari komposisi isotop dalam sedimen marin. Jika ini disahkan, ia akan memaksa mereka untuk mengkalibrasi semula teknik-teknik ini.

Foto © Yuzhen Yan (Jabatan Geosains) dari princeton.edu.

Igor Ivanov


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: