Hva er den varmeste Jorden noensinne har vært?
denne artikkelen ble først publisert i August 2014, og den har blitt oppdatert for å inkludere ny forskning publisert siden da. Denne artikkelen er en av en todelt serie på tidligere temperaturer, inkludert hvor varm Jorden har vært » i det siste.»Vår 4,54 milliarder år gamle planet opplevde sannsynligvis sine varmeste temperaturer i sine tidligste dager, da den fortsatt kolliderte med andre steinete rusk (planetesimaler) som sprang rundt solsystemet. Varmen fra disse kollisjonene ville ha holdt Jorden smeltet, med topp-av-atmosfæren temperaturer oppover på 3,600° Fahrenheit.
selv etter de første brennende årtusener har imidlertid planeten ofte vært mye varmere enn den er nå. En av de varmeste tider var I den geologiske perioden Kjent Som Neoproterozoic, mellom 600 og 800 millioner år siden. Forholdene var også ofte sweltering mellom 500 millioner og 250 millioner år siden. Og i løpet av de siste 100 millioner årene skjedde to store varmespisser: 92 millioner år siden), Og Paleocen-Eocen Termisk Maksimum (ca 56 millioner år siden).
Tegneserie av Emily Greenhalgh, NOAA Climate.gov.
Historie av varme
Temperaturregistreringer fra termometre og værstasjoner eksisterer bare for en liten del av planetens 4,54 milliarder år lange liv. Ved å studere indirekte ledetråder-kjemiske og strukturelle signaturer av bergarter, fossiler og krystaller, havsedimenter, fossiliserte rev, årringer og iskjerner—kan forskere imidlertid utlede tidligere temperaturer.
Ingen av disse teknikkene hjelper med Den aller tidlige Jorden. I løpet av tiden Kjent Som Hadean (ja, fordi Det var Som Hades), Ville Jordens kollisjoner med andre store planetesimaler i vårt unge solsystem—inkludert En Mars-størrelse hvis påvirkning med Jorden sannsynligvis skapte Månen—ha smeltet og fordampet mest stein på overflaten. Fordi ingen bergarter på Jorden har overlevd fra så lenge siden, har forskere estimert Tidlige Jordforhold basert på observasjoner av Månen og på astronomiske modeller. Etter kollisjonen som skapte Månen, ble planeten anslått å ha ligget rundt 2300 Kelvin (3680°F).
hvordan kollisjonen som skapte Jordens Måne kan ha sett ut. Kollisjoner Mellom Jord og steinete rusk i det tidlige solsystemet ville ha holdt overflaten smeltet og overflatetemperaturen blærende. Bilde gjengitt AV NASA.
selv etter kollisjoner stoppet, og planeten hadde titalls millioner år å kjøle seg ned, var overflatetemperaturene sannsynligvis mer enn 400° Fahrenheit. Zirkon krystaller Fra Australia, bare ca 150 millioner år yngre Enn Jorden selv, hint om at planeten vår kan ha avkjølt raskere enn forskere tidligere trodde. Likevel, I sin barndom, Ville Jorden ha opplevd temperaturer langt høyere enn vi mennesker muligens kunne overleve.
men anta at vi utelukker de voldelige og brennende årene Da Jorden først ble dannet. Når ellers Har Jordens overflate sweltered?
Tining av fryseren
Mellom 600 og 800 millioner år Siden-en periode geologer kaller Neoproterozoic-bevis tyder På At Jorden gjennomgikk en istid så kald at isarkene ikke bare avkortet polare breddegrader, men kan ha utvidet helt til havnivå nær ekvator. Reflekterende stadig mer sollys tilbake i rommet da de utvidet seg, kjølte isarkene klimaet og forsterket sin egen vekst. Åpenbart ble Jorden ikke sittende fast i fryseren, så hvordan tinte planeten?
en geologisk historie Av Jorden siden dannelsen 4,6 milliarder år siden, delt på eon og periode, og viser fossiler typisk for en gitt periode. Fossiler avslører ikke bare gamle planter og dyr, men også gamle klima. Kunstverk © Ray Troll, 2010. Brukes med tillatelse.
selv om isdekket dekket mer Og mer Av Jordens overflate, fortsatte tektoniske plater å drive og kollidere, så vulkansk aktivitet fortsatte også. Vulkaner avgir drivhusgassen karbondioksid. I vår nåværende, for det meste isfri verden, bruker den naturlige forvitringen av silikatberg ved nedbør karbondioksid over geologiske tidsskalaer. Under De frie forholdene Til Neoproterozoic ble nedbør sjelden. Med vulkaner churning ut karbondioksid og lite eller ingen nedbør til vær bergarter og konsumere drivhusgassen, temperaturen klatret.
Hvilke bevis har forskere på at alt dette faktisk skjedde for 700 millioner år siden? Noen av de beste bevisene er «cap carbonates» som ligger direkte over Neoproterozoic-age glacial innskudd. Cap karbonater-lag av kalsium-rik stein som kalkstein-bare form i varmt vann.
Bergformasjon I Namibia som viser en type stein som bare dannes i varmt vann (cap dolostone) som ligger rett over en type mikset sedimentær stein, datert til 635 millioner år siden, som ofte finnes ved kanten av isbreer (diamictite). Bilde fra undervisning slides tilgjengelig på SnowballEarth.org.
det faktum at disse tykke, kalsiumrike berglagene satt direkte på toppen av steinavsetninger etterlatt av tilbakevendende isbreer, indikerer at temperaturene steg betydelig nær Slutten Av Neoproterozoikum, kanskje nå et globalt gjennomsnitt høyere enn 90° Fahrenheit. (Dagens globale gjennomsnitt er lavere enn 60°F.)
den tropiske Arktiske
Et Smithsonian Institution-prosjekt har forsøkt å rekonstruere temperaturer for Fanerozoikum Eon, eller omtrent de siste halv milliard årene. Foreløpige resultater utgitt i 2019 viste at varme temperaturer dominerte det meste av den tiden, med globale temperaturer som gjentatte ganger stiger over 80°F og til og med 90°F-altfor varmt for isplater eller flerårig sjøis. For rundt 250 millioner år siden, rundt ekvator av superkontinentet Pangea, var det enda for varmt for torvmyrer!
Geologer Og paleontologer har funnet ut at de globale temperaturene i de siste 100 millioner årene har toppet to ganger. En pigg var Kritt Varmt Drivhus omtrent 92 millioner år siden, ca 25 millioner år Før Jordens siste dinosaurer gikk utdødd. Utbredt vulkansk aktivitet kan ha økt atmosfærisk karbondioksid. Temperaturene var så høye at champsosaurer (krokodillelignende reptiler) levde så langt nord som Det Kanadiske Arktis, og skogene med varm temperatur blomstret nær Sørpolen.En annen hothouse periode var Paleocen-Eocen Thermal Maximum (PETM) ca 55-56 millioner år siden. SELV om IKKE fullt så varmt Som Kritt drivhus, PETM brakt raskt stigende temperaturer. Under Store Deler Av Paleocen og Tidlig Eocen var polene fri for iskapper, og palmer og krokodiller levde over Polarsirkelen.
Rundt Tidspunktet For Paleocen-Eocen Termisk Maksimum hadde mye av det kontinentale Usa et subtropisk miljø. Denne fossile palmen er Fra Fossil Butte National Monument, Wyoming. Bilde gjengitt MED tillatelse FRA U. S. National Park Service.
under PETM ser DEN globale gjennomsnittstemperaturen ut til å ha steget med så mye som 5-8°C (9-14°F) til en gjennomsnittstemperatur så høy som 73°F. (Igjen, dagens globale gjennomsnitt er sjenert av 60°F.) På omtrent samme tid registrerer paleoklimatiske data som fossilisert fytoplankton og havsedimenter en massiv utslipp av karbondioksid i atmosfæren, i det minste dobling eller muligens til og med firedobling av bakgrunnskonsentrasjonene.
dype havtemperaturer var generelt høye gjennom Paleocen og Eocen, med en spesielt varm spike ved grensen mellom de to geologiske epoker rundt 56 millioner år siden. Temperaturer i den fjerne fortiden er utledet fra proxyer (oksygenisotopforhold fra fossilt foraminifera). Beregningen av temperaturer før 35 millioner år siden (rød) antar et isfritt hav og gjelder ikke for nyere forhold (grå). «Q» står For Kvartær. Graf Av Hunter Allen og Michon Scott, ved hjelp av data FRA NOAA National Climatic Data Center, høflighet Carrie Morrill.
det er fortsatt usikkert hvor alt karbondioksidet kom fra og hva den nøyaktige hendelsesforløpet var. Forskere har vurdert tørking av store innlandshav, vulkansk aktivitet, tining av permafrost, frigjøring av metan fra oppvarming av havsedimenter, store brannfeller og til og med—kort—en komet.
Som ingenting vi noensinne har sett
Jordens varmeste perioder-Hadean, sen Neoproterozoic, Det Krittete Varme Drivhuset, PETM-skjedde før mennesker eksisterte. De gamle klimaene ville vært som ingenting vår art noensinne har sett.Moderne menneskelig sivilisasjon, med sitt permanente landbruk og bosetninger, har utviklet seg over bare de siste 10.000 årene eller så. Perioden har generelt vært en av lave temperaturer og relativ global (om ikke regional) klimastabilitet. Sammenlignet med Det meste Av Jordens historie, i Dag er uvanlig kaldt; vi lever nå i hva geologer kaller en mellomistid—en periode mellom istider av en istid. Men som klimagassutslipp varme Jordens klima, er det mulig at planeten vår har sett sin siste istid i lang tid.
Norges Geologiske Undersøkelse. Drivhus Jorden-historien om gamle klimaendringer. Tilgjengelig 13.Juni 2020.
Engber, D. (2012, 5.juli). Hva er det heteste Jorden noen Gang har fått?Hearling, T. W., Harvey, T. H. P., Williams, M., Leng, M. J., Lamb, Al, Wilby, P. R, Gabbott, S. E., Pohl, A., Donnadieu, Y. (2018). Et Tidlig Kambrisk drivhus klima. Vitenskap Fremskritt, 4 (5), easar5690.Hoffman, P. F. (2009). Snøball Jorden. Besøkt 4.Februar 2014.Hoffman, P. F., Schrag, D. P. (2002). Snowball Earth hypothesis: testing grensene for global endring. Terra Nova. 14(3), 129-155.
Huber, B. T., MacLeod, K. G., Watkins, D. K., Coffin, M. F. (2018). Vekst og fall Av Kritt Varmt Drivhus klima. Global Og Planetarisk Endring, 167, 1-23.
Fns Klimapanel (IPCC). (2013). Ipccs Femte Hovedrapport-Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Oppsummering For Politikere.
Klages, J. P., Salzmann, U., Bickert, T., Hillenbrand, C.-D., Gohl, K., Kuhn, G., Bohaty, S. M., Titschack, J., Mü, J., Frederichs, T., Bauersachs, T., Ehrmann, w., van De Flierdt, T., Pereira, P. S., Larter, R. D., Lohmann, g., niezgodzki, I., Uenzelmann-Neben, G., … Dziadek, R. (2020). Tempererte regnskoger nær Sydpolen under topp Kritt varme. Natur, 580 (7801), 81-86.
Lindsey, R. (2006, 1. Mars). Gamle krystaller antyder tidligere hav. NASA Earth Observatory (engelsk). Besøkt 4.Februar 2014.
McInerney, F. A., & Vinge, S. L. (2011). Paleocen-Eocen Termisk Maksimum: En Forstyrrelse Av Karbonsyklus, Klima Og Biosfære med Implikasjoner for Fremtiden. Årlig Gjennomgang Av Jord-Og Planetvitenskap, 39 (1), 489-516.
Paleoklimatologi: Hvordan kan Vi utlede tidligere klima? Mikrobielle Liv Pedagogiske Ressurser, Montana State University. Tilgjengelig 9.Juni 2020.
Retallack, G. J. (2013). Perm og Trias drivhuskriser. Gondwana Forskning, 24 (1), 90-103.
Royer, D. L., Berner, R. A., Montañ, I. P., Tabor, N. J., Beerling, D. L. (2004). CO2 som en primær driver Av Phanerozoic klima. GSA I Dag, 14 (3), 4-10.
Vitenskapelige Amerikanske Grenser. (2000, 19. desember). Dypfrysing. Besøkt 4.Februar 2014.
Søvn, N. H. (2010). Det Hadean-Arkaiske Miljøet. Cold Spring Harbor Perspektiver I Biologi, 2 (6). doi: 10.1101 / cshperspect.a002527
Sun, Y., Joachimski, M. M., Wignall, P. B., Yan, C., Chen, Y., Jiang, H., Wang, L., Lai, X. (2012). Lethally varme temperaturer under tidlig Trias Drivhus. Vitenskap, 338 (6105), 366-370.
Terrestrisk Paleoklimat. Eocen latitudinal gradienter. Stanford University School Of Geovitenskap. Besøkt 4.Februar 2014.
Universitetet I California Museum For Paleontologi. Epoken Archean Eon Og Hadean Og Eocene. Besøkt 4.Februar 2014.
Voosen, P. (2019). Prosjektet sporer 500 millioner år med berg-og dalbane klima. Vitenskap, 364 (6442), 716-717.
Leave a Reply