Umlaufbahn Der Erde Für Uralte Heiße Zeiten Beschuldigt

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Massive hitzewellen, die als hyperthermie bezeichnet werden und vor etwa 50 millionen jahren auftraten, wurden wahrscheinlich durch zyklen in der erdumlaufbahn ausgelöst und durch das schmelzen von permafrost unterstützt, schlagen die wissenschaftler vor.

Vor ungefähr 55 Millionen Jahren traf eine intensive Hitzewelle den Planeten. Die Oberflächentemperatur der Erde stieg um 9 Grad Celsius (5 Grad Celsius). Nach einer relativ kurzen Zeit ließ die Hitze nach, und es folgten mindestens zwei ähnliche, aber kleinere Hitzewellen.

Aufgrund von chemischen Stoffen, die in Steinen aufbewahrt werden, glauben Wissenschaftler, dass ein Anstieg des Kohlendioxids den Planeten erwärmt hat. Aber woher kommt all dieses Treibhausgas?

Ein Team von Wissenschaftlern schlägt vor, dass es aus dem Schmelzen von Permafrost, gefrorenem, mit organischem Material gefülltem Boden, kam, nachdem Zyklen im Erdorbit die Bereiche in der Nähe der Pole aufgewärmt hatten. Beim Schmelzen wurde eine riesige Menge Kohlenstoff in die Atmosphäre freigesetzt, so dass reflektiertes Sonnenlicht nicht austrat und die Hitzewelle verursachte.

Zuvor hatten andere Wissenschaftler die Theorie aufgestellt, dass die Freisetzung der in Meeressedimenten eingeschlossenen Kohlenstoffverbindung Methan - in einer Form, die als Methanhydrate bekannt ist - die Atmosphäre veränderte. Die in der Ausgabe der Zeitschrift Nature vom 5. April veröffentlichte Studie argumentiert, dass nicht genug Methan freigesetzt worden wäre, um die Größe der Erwärmung zu berücksichtigen.

Andere Theorien umfassen einen Kometeneinschlag, ausgedehnte Brände oder das Trocknen flacher kontinentaler Meere - "all diese schwierigen Ideen", sagte Studienforscher Mark Pagani, Professor an der Yale University. Keiner von ihnen erklärt die Folge von immer kleineren Hitzewellen, die darauf folgten, argumentieren Pagani und seine Kollegen.

Bei der Untersuchung eines Felsvorsprungs in der Nähe von Gubbio, Italien, der Beweise für diese Hitzewellen, auch Hyperthermie genannt, enthält, stellte das Team fest, dass sie sich mit Zyklen im Erdorbit befanden.

Der Weg der Erde um die Sonne und die Ausrichtung des Planeten können in Zyklen, die bis zu 100.000 Jahre dauern, leicht variieren. Die Forscher fanden heraus, dass das Timing von drei großen Hyperthermien - vor etwa 55 Millionen Jahren begonnen - mit den Perioden übereinstimmte, in denen die Neigung der Erdachse am größten war und die Umlaufbahn des Planeten am exzentrischsten (dh am wenigsten kreisförmig) war. [50 erstaunliche Fakten über die Erde]

Diese Kombination bedeutete, dass die hohen Breiten - der Bereich, der den Polen am nächsten liegt - wärmere oder längere Sommer hatten, "mit dem Potenzial, riesige Permafrostflächen aufzutauen, sobald eine Erwärmungsschwelle erreicht ist", schrieben die Forscher. Der Kreislauf wurde selbstverstärkend, da mehr Kohlenstoff in die Atmosphäre eintrat, der zu mehr Erwärmung führte, was zu mehr Schmelzen und der Freisetzung von mehr Kohlenstoff führte.

"Dann zeigen unsere Klimamodelle, wenn Sie Permafrost haben und Sie die Temperaturen langsam erwärmen. Das Modell hat eine Art Sweet Spot: Wenn Sie es überqueren, geht das Ganze einfach weiter", sagte Pagani.

Moderne Diskussionen über das Schmelzen von Permafrost konzentrieren sich auf die Arktis. Vor rund 50 Millionen Jahren war die Welt jedoch insgesamt wärmer als heute und die Antarktis war noch nicht mit Eis bedeckt. Die Forscher argumentieren, dass der südlichste Kontinent wahrscheinlich einen großen Kohlenstoffvorrat im Permafrost hatte.

Dieser Prozess führte zu einer sukzessiven Hyperthermie, vermutet das Team: Nach einem etwa 10.000 Jahre dauernden Erwärmungsprozess würde der Kohlenstoff aus dem Permafrost aufgebraucht sein, was dazu führt, dass sich atmosphärisches Kohlendioxid etwa 200.000 Jahre in der Luft verharrte, bis es durch natürliche Prozesse abgebremst wurde Planet unten, nach Pagani.

Dann, ungefähr 1 Million Jahre später, wiederholte sich der Prozess höchstwahrscheinlich selbst, diesmal jedoch mit weniger Permafrost, der zum Schmelzen zur Verfügung stand. Dies führte zu einem kleineren Erwärmungsimpuls, bis sich die Hyperthermie selbst auslief, sagte er.

Diese uralte Hyperthermie wird von den Forschern als intensive Erwärmung beschrieben, doch heute erwärmt sich der Planet schneller. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass der schmelzende arktische Permafrost die Dinge wahrscheinlich noch verschärfen wird.

"Diese Kohlenstoffquelle ist eine große und wichtige Kohlenstoffquelle, die noch nicht freigesetzt wurde; das ist nur eines dieser zusätzlichen Dinge, die um die Ecke auf uns warten", sagte Pagani.

Die Forschung wurde von Robert DeConto an der University of Massachusetts, Amherst, geleitet.

Anmerkung des Herausgebers: Dieser Artikel wurde um 16:20 Uhr Eastern Daylight Time aktualisiert, um einen Fehler bezüglich des Zeitpunkts der Veröffentlichung der Studie zu korrigieren. Es wurde in der Ausgabe vom 5. April der Zeitschrift Nature veröffentlicht, nicht am 5. März.

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