สภาพภูมิอากาศ: บทเรียนจากภาวะโลกร้อนครั้งล่าสุด

Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อ 56 ล้านปีก่อน เป็นการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศครั้งใหญ่และรวดเร็วที่สุดของยุค Cenozoic (65.5 ล้านปีก่อนจนถึงปัจจุบัน) ยอดเยี่ยมทั้งในแง่ของแอมพลิจูด (เพิ่มขึ้น 5-8°C) และความฉับพลันของมัน (5,000 ปี ซึ่งเป็นเวลาที่สั้นมากในระดับธรณีวิทยา) เหตุการณ์นี้ถูกทำเครื่องหมายด้วยอุณหภูมิที่ร้อนขึ้นในระดับโลก มันกินเวลานานประมาณ 200,000 ปีและนำไปสู่การสูญพันธุ์ทางทะเลและทางบกหลายครั้ง มันน่าจะเกิดจากความเข้มข้นสูงของคาร์บอนไดออกไซด์ - CO2 ที่มีชื่อเสียง - และมีเทนในชั้นบรรยากาศ ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่ทรงพลังสองชนิด ดังที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน ก๊าซเหล่านี้อาจถูกปล่อยออกมาจากปรากฏการณ์หลายอย่างร่วมกัน: การปล่อยมีเทนไฮเดรตที่ติดอยู่ก้นทะเล การละลายอย่างกะทันหันและมีนัยสำคัญของชั้นเพอร์มาฟรอสต์ และการฉีดแมกมาเข้าไปในตะกอนอินทรีย์ของ สุดขอบด้านตะวันตกของนอร์เวย์ ที่มาของกระบวนการเหล่านี้ยังอยู่ระหว่างการถกเถียงกัน ผลกระทบของอุกกาบาตและ/หรือผลกระทบจากการปะทุของภูเขาไฟที่รุนแรงในส่วนลึกของมหาสมุทรแอตแลนติกเหนืออาจเป็นตัวการ ''เอกสารสำคัญ'' ทางธรณีวิทยาที่มีคุณภาพอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน เนื่องจากมีความคล้ายคลึงกันหลายอย่างระหว่าง PETM และภาวะโลกร้อนในปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์จึงศึกษาซากทางธรณีวิทยาของช่วงเวลานี้อย่างใกล้ชิด ทีมงานจาก UNIGE กำลังรายงานองค์ประกอบใหม่ ''วัตถุประสงค์ของการศึกษาของเราคือเพื่อตรวจสอบอิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศที่มีต่อระบบตะกอน เช่น ต่อกระบวนการก่อตัวและทับถมของตะกอน และเพื่อทำความเข้าใจว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สามารถส่งผ่านจากชั้นบรรยากาศไปยังส่วนลึกของมหาสมุทรได้อย่างไร Lucas Vimpere นักวิชาการหลังปริญญาเอกจาก Section of Earth and Environmental Sciences ของคณะวิทยาศาสตร์ของ UNIGE และผู้เขียนคนแรกของการศึกษาอธิบาย โลกร้อน นักวิจัยวิเคราะห์ตะกอนที่นำมาจากความลึกกว่า 8 กม. ในอ่าวเม็กซิโก แอ่งน้ำนี้ทำหน้าที่เป็นเสมือน ''อ่างล้างจาน'' ขนาดยักษ์ที่ระบายวัสดุที่สึกกร่อนและขนส่งมาจากทวีปอเมริกาเหนือเป็นเวลาหลายล้านปี ''ด้วยเหตุผลด้านต้นทุนและโครงสร้างพื้นฐาน ตะกอนที่ใช้ในการศึกษา PETM มักจะนำมาจากสภาพแวดล้อมในทะเลหรือทวีปตื้น ต้องขอบคุณความร่วมมือของบริษัทน้ำมันแห่งหนึ่ง เราจึงได้ตัวอย่างที่มีคุณภาพอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ'' นักวิจัยกล่าว แกนกลางยาว 543 เมตรมีบันทึกตะกอน PETM หนา 180 เมตร ทำให้เป็น ''เอกสารสำคัญ'' ทางธรณีวิทยาที่สมบูรณ์ที่สุดของช่วงเวลานี้ในโลก ดินเหนียวบนพื้นมหาสมุทรมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์ของ UNIGE พบว่าองค์ประกอบแรกประกอบด้วยชั้นดินเหนียวขนาดใหญ่ แล้วจึงประกอบด้วยชั้นทราย ซึ่งเป็นผลลัพธ์ที่สวนทางกัน ''ในช่วงเวลาของ PETM เราคิดว่ามีฝนตกชุกมากขึ้น ดังนั้นการกัดเซาะจึงมากขึ้น และทรายปริมาณมากก็ถูกเคลื่อนย้ายโดยระบบของลุ่มน้ำลงสู่มหาสมุทรก่อน อย่างไรก็ตาม จากตัวอย่างของเรา เราสามารถระบุได้ว่านั่นคือดินเหนียว ไม่ใช่ทรายที่ถูกขนส่งในตัวอย่างแรก'' Sébastien Castelltort ศาสตราจารย์ประจำแผนก Earth and Environmental Sciences ของ UNIGE Faculty of Science อธิบาย และผู้เขียนคนสุดท้ายของการศึกษา สิ่งนี้ทำให้ทราบว่าช่วงเวลาดังกล่าวไม่ได้ถูกทำเครื่องหมายด้วยการเพิ่มขึ้นของอัตราการเร่งรัดประจำปี แต่โดยการเพิ่มขึ้นของฤดูกาลและความรุนแรง ''สิ่งนี้ส่งผลให้เกิดการเคลื่อนย้ายที่เพิ่มขึ้นของช่องทางแม่น้ำ - บริเวณที่ลึกที่สุดของแม่น้ำ - ซึ่งจะขนส่งดินเหนียวจำนวนมากที่สะสมอยู่บนที่ราบลุ่มน้ำที่อยู่ติดกันไปยังความลึกของมหาสมุทร ตอนนี้เราสามารถพิจารณาการมีอยู่ของดินเหนียวในแอ่งน้ำลึกเป็นเครื่องหมายของฤดูกาลที่มีปริมาณน้ำฝนเพิ่มขึ้น'' Lucas Vimpere กล่าว ปรากฏการณ์ดังกล่าวทำให้มหาสมุทรมีความขุ่นมากขึ้นจนเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในทะเลโดยเฉพาะปะการัง ''PETM เป็นตัวเปรียบเทียบที่เป็นไปได้ของภาวะโลกร้อนในปัจจุบัน ตามรายงานของ IPCC ล่าสุด เรายังเห็นการเพิ่มขึ้นของฤดูกาลและความรุนแรงของปริมาณน้ำฝนอีกด้วย จากการศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้มีแนวโน้มที่จะทำให้ระบบตะกอนไม่เสถียรในลักษณะเดียวกับในช่วง PETM และมีผลที่ตามมาเช่นเดียวกันกับมหาสมุทรและสิ่งมีชีวิต" Lucas Vimpere อธิบาย ข้อมูลใหม่เหล่านี้สามารถรวมเข้ากับการสร้างแบบจำลองที่มุ่งทำนายวิวัฒนาการและผลกระทบของภาวะโลกร้อน