Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Vulkaner knyttet til skift i jordens klima over millioner av år

Anonim

En ny studie i 22. april-utgaven av Science avslører at vulkansk aktivitet knyttet til platontektonisk bevegelse av kontinenter kan være ansvarlig for klimaskift fra varmt til kaldt over tiere og hundrevis av millioner år gjennom mye av jordens historie.

annonse


Studien, ledet av forskere ved University of Texas ved Austin Jackson School of Geosciences, tar opp hvorfor jorden har svingt fra perioder da planeten var dekket i is til tider da selv polarområdene var isfrie.

Studien utforsker svært langsiktige skift i jordens grunnlinjeklima, ikke kortsiktige eller menneskeskapte klimaendringer.

Lederforsker Ryan McKenzie sa at teamet fant at perioder da vulkaner langs kontinentale buer var mer aktive sammenfalt med varmere eller drivhus, forhold i løpet av de siste 720 millioner årene. Omvendt var perioder da kontinentale lysbue vulkaner var mindre aktive sammenfalt med kaldere eller ishusforhold.

Kontinentale vulkanske lysbuesystemer som Andesfjellene er opprettet på aktive kontinentale margener hvor to tektoniske plater møtes og havplaten stiger ned under den kontinentale platen, og danner en subduksjonssone. Når dette skjer, blander magma med karbon fanget i jordskorpen og frigjør CO2 i atmosfæren når vulkaner i systemet går ut.

"Continental bue systemer plumbed gjennom jordskorpen og de har en tendens til å interagere med karbon reservoar rock bevart under overflaten, " sa McKenzie, som begynte arbeidet som postdoktorale forsker ved Jackson School og avsluttet studiet ved Yale University.

Forskeren har lenge kjent at mengden karbondioksid i atmosfæren påvirker jordens klima, sa McKenzie. Det ubesvarte spørsmålet er hva som forårsaket svingningene i CO 2 observert i geologisk rekord. Andre teorier har antydet at geologiske krefter som fjellbygging på forskjellige tidspunkter i planets historie har introdusert store mengder nytt materiale til jordens overflate, og forvitring av dette materialet har trukket CO 2 ut av atmosfæren. Den nye studien peker på mengden CO 2 som slippes ut i atmosfæren, i stedet for mengden fjernet fra den, som den primære driveren til jordens klima.

Ved å bruke nesten 200 publiserte studier og eget feltarbeid og data, skapte forskere en global database for å rekonstruere den vulkanske historien til kontinentale margener de siste 720 millioner årene.

"Vi studerte sedimentbaserte bassenger ved siden av tidligere vulkanske buer, som ble uthulet i løpet av hundrevis av millioner av år, " sa medforfatter Brian Horton, professor i Jackson School's Department of Geological Sciences. "Den fremtredende delen av studien vår er at vi så på en veldig lang geologisk rekord - 720 millioner år - gjennom flere drivhusglasshendelser."

Nærmere bestemt så forskerne uran-blykrystallisasjonsalderen av mineralzirkonen, som i stor grad ble opprettet under kontinental vulkanbueaktivitet. Zirkon er mindre vanlig i andre typer vulkanske innstillinger, for eksempel hotspots som Hawaii eller øya bue vulkaner som Marianas, slik at mineralet kan brukes til å spore kontinentalbue vulkanisme. For undersøkelsen så de på data for omtrent 120 000 zirkonkorn fra tusenvis av prøver over hele verden.

"Vi ser på endringer i zirkonproduksjon på forskjellige kontinenter gjennom Jordens historie og se hvordan endringene samsvarer med de forskjellige ishus- og drivhusovergangene, " sa McKenzie. "Til slutt finner vi at i intervaller med høy zirkonproduksjon har vi drivhusforhold, og etter hvert som zirkonproduksjonen reduseres, ser vi et skifte i ishusforholdene våre."

De kjøligere ishusperioder tendens til å korrelere med forsamlingen av jordens superkontinenter, som var en tid for redusert kontinental volkanisme, sa Horton. De varmere drivhusperiodene korrelerte med kontinentalt oppbrudd, en tid med økt kontinental volkanisme.

Forskere fra Jackson School Shannon Loomis og Daniel Stockli, Yale Universitys Noah Planavsky og Rice Universitys Cin-Ty Lee jobbet også med studiet. Forskningen ble finansiert av National Science Foundation.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av University of Texas i Austin . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. NR McKenzie, BK Horton, SE Loomis, DF Stockli, NJ Planavsky, C.-TA Lee. Kontinentalbue vulkanisme som hoveddriver for ishus-drivhusvariabilitet . Science, 2016; 352 (6284): 444 DOI: 10.1126 / science.aad5787