Zdarzenie hipertermiczne

Hipertermii zdarzenie odpowiada nagłego ocieplenia planety na skali czasu geologicznego .

Konsekwencje tego typu zdarzeń są przedmiotem wielu badań, ponieważ mogą stanowić analogię do obecnego globalnego ocieplenia .

Zdarzenia hipertermiczne

Pierwsze tego typu zdarzenie opisano w 1991 roku z osadu marchwi wydobytego w ramach programu wiertniczego Ocean Drilling Project  (en) (ODP) na Antarktydzie na Morzu Weddella . Wydarzenie to znajduje się na granicy epoki paleocenu i eocenu około 56 milionów lat temu. Teraz nazywa Thermal Maksymalna paleocen-eoceńskiego przejście ( paleocen-Eocenu termiczny Maksymalna lub PETM). Podczas tego wydarzenia temperatura oceanów wzrosła o ponad 5  ° C w mniej niż 10 000 lat.

Od tego odkrycia, kilka innych wydarzeń hipertermii zostały zidentyfikowane w tej dolnej części paleogenu geologicznego okresu  :

Jednak zdarzenie PETM pozostaje najlepiej zbadanym zdarzeniem hipertermicznym.

Inne zdarzenia hipertermiczne miały miejsce pod koniec większości zlodowacenia czwartorzędu . Być może najbardziej zauważalnym z nich jest nagłe ocieplenie, które oznaczało koniec młodszego dryasu , w którym średni roczny wzrost temperatury o kilka stopni w ciągu niecałego wieku.

Przyczyny

Jeśli konsekwencje tych zdarzeń hipertermicznych są dziś dobrze zbadane i znane (patrz poniżej), ich przyczyny są nadal przedmiotem dyskusji.

Wspomniano o dwóch głównych drogach, być może uzupełniających się, inicjacji tych nagłych ociepleń:

Konsekwencje

Szacuje się, że ocieplenie mórz z powodu PETM dla wszystkich szerokości geograficznych świata wynosi od 4 do 5  ° C dla wód głębinowych i od 5 do 9  ° C dla wód powierzchniowych.

Węgiel uwięziony w klatratach zakopanych w osadach na dużych szerokościach geograficznych jest uwalniany do oceanu w postaci metanu (CH 4), który szybko utlenia się do dwutlenku węgla (CO 2).

Zakwaszanie oceanów i rozpuszczanie węglanów

Pod wpływem zwiększonego CO 2oceany rozpuszczone w wodzie morskiej stają się kwaśne. Powoduje to rozpuszczenie węglanów; globalna sedymentacja staje się zasadniczo gliniasta. Proces ten trwa mniej niż 10 000 lat, natomiast powrót sedymentacji węglanów do poziomu sprzed PETM zajmie około 100 000 lat, głównie w wyniku wychwytywania CO 2 .dzięki większej przemianie krzemianów na kontynentach.

Zakłócenie cyrkulacji oceanicznej

Stosunki δ 13 C zawartości izotopów węgla w węglanach tworzących skorupy otwornic bentosowych wykazały zakłócenie cyrkulacji oceanicznej podczas PETM pod wpływem globalnego ocieplenia. Ta zmiana nastąpiła za kilka tysięcy lat. Powrót do poprzedniej sytuacji, ponownie poprzez ujemne sprzężenie zwrotne dzięki „pompie CO 2” Wietrzenie krzemianowe trwało około 200 000 lat.

Oddziaływania na faunę morską

Podczas gdy otwornice bentosowe minęły bez incydentu, wyginięcie kredowo-trzeciorzędowe, które miało miejsce około 66 milionów lat temu, hipertermiczne zdarzenie PETM, 10 milionów lat później, dziesiątkuje je zniknięciem 30 do 50% istniejących gatunków .

Ogrzewanie się wód powierzchniowych prowadzi również do eutrofizacji środowiska morskiego, co prowadzi do szybkiego wzrostu poprzez pozytywne sprzężenie zwrotne emisji CO 2 ..

Oddziaływania na faunę lądową

Te ssaki , które doświadczyły wielki rozwój po wymierania pod koniec okresu kredowego będzie silnym wpływem ocieplenia klimatu paleogenu. Wzrost temperatury i wynikające z tego zmiany klimatyczne modyfikują florę i ilość paszy dostępnej dla roślinożerców. Oto jak duża liczba grup ssaków pojawiła się na początku eocenu , około 56 milionów lat temu:

Analogie z obecnym globalnym ociepleniem

Nawet jeśli hipertermiczne zdarzenia paleogenu wydają się być wyjątkowo brutalne w geologicznej skali czasu (w zakresie kilku tysięcy lat przy wzroście rzędu 5  ° C ), pozostają one znacznie dłużej niż okresy rozważane w aktualne modele antropogenicznego globalnego ocieplenia .

Różne badania zdarzeń hipertermicznych podkreślają zjawisko pozytywnych sprzężeń zwrotnych, które po rozpoczęciu ocieplenia znacznie je przyspieszają.

Uwagi i odniesienia

  1. (en) JP Kennett i LD Stott, „  Nagłe ocieplenie głębin morskich, zmiany paleoceanograficzne i wymieranie bentosowe pod koniec paleocenu [PDF]  ”, Nature , vol.  353, 1991, s.  225-229 .
  2. (w) Agnini, C., Macrì, P. Backman, J., Brinkhuis, H., Fornaciari, E., Giusberti, L. Luciani, V., Rio, D. Sluijs, A. i Speranza, F ., „? Zakłócenie cyklu węglowego we wczesnym eocenie na poziomie 52,5 mA w Alpach Południowych: chronologia i odpowiedź biotyczna ”, Paleoceanography , 2009, vol.  24
  3. (w) W. Dansgaard , JWC White i SJ Johnsen , „  Nagłe zakończenie wydarzeń klimatycznych Younger Dryas  ” , Nature , vol.  339 n O  6225,Czerwiec 1989, s.  532-534 ( ISSN  1476-4687 , DOI  10.1038 / 339532a0 , czytaj online , dostęp 11 czerwca 2020 )
  4. „  Młodszy Dryas - przegląd | ScienceDirect Topics  ” , na www.sciencedirect.com (dostęp 11 czerwca 2020 )
  5. „  Dwa przykłady nagłej zmiany klimatu  ” , na ocp.ldeo.columbia.edu (dostęp 11 czerwca 2020 r. )
  6. (w) Dickens, G. O'Neil, J. Rea, D. i Owen, R., „Dissociation of oceanic metane hydrate as due the carbon isotope excursion at the end of the Paleocene” Paleoceanography , vol.  10, 1995, s.  965–971 , http://www.whoi.edu/cms/files/dickens95po_129844.pdf
  7. (in) Zachos, J. Rohl, U., Schellenberg, S. Sluijs, A. Hodell, D. Kelly, D., Thomas, E. Nicolo, Mr. Raffi, I., Lourens, L. , et al., „Rapid acidification of the ocean during the paleocene-eocene Thermal maximum”, Science , vol.  308, 2005, s.  1611 , http://www.whoi.edu/cms/files/zachos05sci_133124.pdf
  8. (en) Nunes, F. i Norris, R., „Abruptal reversal in ocean verturning during the paleocene / eocene warm period”, Nature , vol.  439, 2006, s.  60–63 , http://www.nature.com/nature/journal/v439/n7072/abs/nature04386.html
  9. (w) Thomas, E., „Masowe wymierania kenozoiczne w głębinach morskich: Co zakłóca największe siedlisko na Ziemi? », Perturbacje dużych ekosystemów: przyczyny i konsekwencje , 2007, s.  1-24 , http://wesscholar.wesleyan.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1094&context=div3facpubs
  10. (w) P. Gingerich, „Środowisko i ewolucja poprzez maksimum termiczne paleocenu i eocenu”, Trends in Ecology & Evolution , tom.  21, 2006, s.  246–253

Powiązane artykuły