Die Analyse von Sedimenten im Pazifischen Ozean zeigt, dass eine Verdoppelung des atmosphärischen Kohlendioxids zu einer Erwärmung der globalen Temperaturen um bis zu 14 Grad führen könnte, was über den Prognosen des Weltklimarats liegt, wobei historische Daten auf erhebliche künftige Klimaauswirkungen hinweisen.
Verdoppelung des Kohlendioxids in der Atmosphäre2 Hohe Mengen an Treibhausgasen könnten die Durchschnittstemperatur der Erde um 7 bis 14 Grad erhöhen. °C (13 bis 25,2 Grad Fahrenheit), laut einer Analyse von Sedimenten aus dem Pazifischen Ozean in der Nähe von Kalifornien, die von Forschern des National Oceanographic Institute of Zimbabwe und der Universitäten Utrecht und Bristol durchgeführt wurde.
Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift veröffentlicht Naturkommunikation.
„Der von uns festgestellte Temperaturanstieg ist viel größer als die vom UN-Klimagremium (IPCC) bisher geschätzten 2,3 bis 4,5 Grad Celsius“, sagte Erstautorin Caitlin Witkowski.
Ein 45 Jahre altes Herz bohren
Die Forscher verwendeten eine 45 Jahre alte Probe des Bodens des Pazifischen Ozeans. „Mir wurde klar, dass diese Probe für Forscher sehr attraktiv war, da der Meeresboden an dieser Stelle seit Millionen von Jahren sauerstoffarm war“, sagte Professor Jaap Senning-Damste, Chefwissenschaftler am Nationalen Ozeanographischen Institut in Zürich und Professor für Biochemie Geochemie an der Universität Utrecht.
„Dadurch wird organisches Material nicht so schnell von Mikroben abgebaut und es bleibt mehr Kohlenstoff erhalten“, sagte Damisty. Er war auch der Betreuer von Witkowski, dessen Doktorarbeit diese Forschung beinhaltete.
Einzigartige Zeitreihe
„CO“2 „Keine dieser Proben wurde in den letzten 15 Millionen Jahren an einem einzigen Ort untersucht“, sagte Witkowski. Die oberen tausend Meter des Bohrkerns entsprechen den letzten achtzehn Millionen Jahren.
Aus dieser Aufzeichnung konnten die Forscher einen Index der vergangenen Meerwassertemperatur und einen Index des antiken atmosphärischen Kohlendioxids extrahieren.2 Ebenen mit einem neuen Ansatz.
Abgeleitete Temperatur
Die Forscher extrapolierten die Temperatur mit einer vor 20 Jahren am National Institute of Atmospheric Sciences entwickelten Methode namens TEX.86 „Diese Methode nutzt spezifische Substanzen, die in der Membran von Archaeen, einer besonderen Klasse von Mikroorganismen, vorkommen“, erklärt Damisti.
„Diese Archaeen optimieren die chemische Zusammensetzung ihrer Membran abhängig von der Wassertemperatur in den oberen 200 Metern des Ozeans. Materialien dieser Membran können als molekulare Fossilien in Meeressedimenten gefunden und bis heute analysiert werden.“
Kohlenmonoxid2 Aus Chlorophyll und Cholesterin
Forscher haben in der Vergangenheit einen neuen Ansatz zur Gewinnung von atmosphärischem Kohlendioxid entwickelt2 Inhalt, der die chemische Struktur zweier spezifischer, in Algen vorkommender Substanzen nutzt: Chlorophyll und Cholesterin. Dies ist die erste Studie, die Cholesterin zur quantitativen Messung von Kohlendioxid verwendet, und die erste, die Chlorophyll für diesen Zeitraum verwendet. Um diese Materialien herzustellen, müssen Algen Kohlendioxid absorbieren.2 Wasser und fixieren Sie es durch Photosynthese.
Damsty: „Ein sehr kleiner Teil des Kohlenstoffs auf der Erde liegt in ‚schwerer Form‘ vor.“ 13C statt üblich 12C. Algen haben eine klare Vorliebe für 12C. Allerdings gilt: Je niedriger der Kohlendioxidgehalt2 Je höher die Konzentration im Wasser ist, desto mehr verbrauchen auch die Algen die Spuren 13C. Daher ist die 13Der Kohlenstoffgehalt dieser beiden Materialien ist ein Maß für Kohlendioxid.2 Wassergehalt im Meer. Dieser wiederum hängt nach den Löslichkeitsgesetzen mit dem Kohlendioxidgehalt zusammen.2 „Atmosphärischer Inhalt.“
Mit dieser neuen Methode scheint es, dass Kohlendioxid2 Die Sauerstoffkonzentration sank von etwa 650 Teilen pro Million vor 15 Millionen Jahren auf 280 Teile pro Million kurz vor der industriellen Revolution.
Stärkere Beziehung
Als die Forscher die abgeleiteten Temperaturen und Kohlendioxidwerte in der Atmosphäre über die letzten 15 Millionen Jahre aufzeichneten, fanden sie einen starken Zusammenhang. Die Durchschnittstemperatur lag vor fünfzehn Millionen Jahren bei mehr als 18 Grad Celsius (64,4 Grad Fahrenheit): vier Grad Celsius (7,2 Grad Fahrenheit) höher als heute, das Niveau, das das Klimagremium der Vereinten Nationen (IPCC) für das Jahr 2100 im Extremfall vorhersagt Szenario.
„Diese Forschung gibt uns also einen Ausblick darauf, was die Zukunft bringen könnte, wenn wir auch nur ein paar Maßnahmen ergreifen, um die Kohlendioxidemissionen zu reduzieren.2 „Wir arbeiten daran, Emissionen zu reduzieren und einige technologische Innovationen zu implementieren, um die Emissionen auszugleichen“, sagte Dameste. „Der klare Vorbehalt dieser Forschung ist: CO22 „Die Konzentration dürfte einen stärkeren Einfluss auf die Temperatur haben, als wir derzeit annehmen!“
Referenz: „Kontinuierliche δ13C-Aufzeichnung für Styrol und Phytan zeigt deutlichen Rückgang des CO2 seit dem mittleren Miozän“ von Caitlin R. Witkowski und Anna S. Von der Heydt und Paul J. Valdez, Marcel T. J. van der Meer, Stefan Schouten und Jaap S. Sündende Damasty, 18. Juni 2024, Naturkommunikation.
doi: 10.1038/s41467-024-47676-9