帖子:蛤壳展示北大西洋“倾斜”成小冰河时代

全球变暖已经表现出深刻而明显的影响世界各地的。然而,一些可能会被忽视,直到他们变化是突然发生的这些快速变化通常是不可逆的。

这种变化发生在当一个阈值被称为“引爆点”。在临界点附近,系统的稳定性降低,这样一个小变化的条件可以使系统进入一个完全不同的状态。

我们这个星球的历史气候突然变化和所打断政府间气候变化专门委员会(IPCC)警告与高的信心临界点,以应对未来气候变暖“不能排除”。

确定这些组件可能表现出的地球系统引爆行为在未来,我们可以寻找过去的突然变化。特定值的关注相对近年气候时,不同于今天。

我们的研究结果,发表在自然通讯,表明一个海洋环流在北大西洋的迹象已经越过临界点在过渡到小冰河期。

的小冰河时期是最近的工业化前地球历史上著名的气候变化。它给比以往更冷的条件和跨越几个世纪北大西洋地区1300年到1850年。

我们发现,基于数据重构壳的蛤蜊,显示淡水从融化的冰在北大西洋洋流有可能破坏,会导致快速和持久的改变。

蛤壳

突然临界点的性质意味着他们是很难看到的。特别是,往往很难分辨一个临界点附近是通过观察平均条件的一个系统,因为他们不表现出明显的变化。

然而,科学家已经观察到,逐渐接近临界点时,系统中“稳定”的丧失意味着它需要较长时间恢复波动的环境。

这种行为——称为“临界慢化”,使系统变得更加“类似”从一个时刻到下一个。我们可以测量使用统计指标,当失去稳定性和临界点可能接近。

我们发现失去稳定性的迹象在过渡到小冰河时期在三现有海洋环境的重建。

这些代理记录是天然的档案记录在大洋壳圆蛤类(北极蛤属多毛),一种蛤,埋在北大西洋海底生活几十年几百年。(见必威手机官网的讲解员更多代理数据。)

海洋圆蛤类形成一个新的shell每年增长的乐队,这个乐队的宽度反映了环境条件,我们看到在树干内的同心圆。

从贝壳重叠的信息,生活在不同的时间有助于获得长期和有明确日期的记录。例如,科学家可以通过环计数和推断的条件在一个特定的历史事件。此外,壳的化学成分编码信息的状态海水圆蛤类的增长。

最长的记录,我们研究的类型,生成整个最后一年。他们是由测量宽度的乐队一起增长氧气和碳从冰岛北部的同位素在收集贝壳。在一起,他们提供了见解在海洋环境的一系列流程,如区域循环的变化。

这些重建独特,适合我们的分析是,它们包含连续年际变化的记录。

下图显示了一个关闭的增长乐队海洋圆蛤类壳和三个重建的一部分——氧同位素(蓝色),碳同位素(橙色)和壳牌增长(灰色)——在我们的研究中使用。

不稳定的事件

这些外壳记录显示,海洋环境的波动明显放缓在两集“不稳定的”。

第一个也是最明显的事件发生在过去几十年(1110 - 1260)的一个温暖的时期被称为“中世纪的气候异常”。第二个情节发生在14世纪。

你可以看到在下面的图中,这显示了减速的指标计算在每个shell记录。减速时检测到的值显示明显增加的趋势,因为它是强调两个阴影的间隔,表明失去稳定性。

其他地区重建表明,每集后,更广泛的近极的北大西洋有经验的快速变化。有一个突然的降温以及向北流动电流的路径,从南方温暖的水。此外,有证据表明副极地环流的迅速减弱循环系统,驱动海洋洋流和重新分配热量在高纬度北大西洋和淡水。

的近极的环流提出了作为一个潜在的元素之间的气候系统会提示一个强循环和弱循环配置。

环流是更广泛的循环系统的一个组成部分,被称为大西洋经向翻转环流(大西洋经向翻转环流)。这被认为是气候系统的一个主要元素引爆,风险被陷入疲软的模式在一些气候变化的情况下。然而,这两个元素之间的关系尚不清楚。

壳牌的减速观察记录表明失去稳定性,最终在快速变化过渡到小冰河时期。这种行为是一致的跨越临界点。突然减弱副极地环流减少了运输的温水对朝鲜,可能维持这样一个长期寒冷的条件。

什么导致了不稳定的

系统的近极的北大西洋洋流,在某种程度上,由深水形成。这是密集的水的下沉主要在拉布拉多海地区。当盐水与淡水稀释,变得更轻,更无力下沉,抑制泵的引擎在该地区海洋环流。

你可以看到这些水流在下面的图中,用红色显示电流流动向北,运输温暖和咸水域。一个分支的主要北大西洋洋流转移向西北北部边界的近极的环流,逆时针方向流动的。

几次重建的报告极不寻常的从北极海冰大量外流在14世纪到亚寒带的纬度。

增加淡水的海冰融化的时候导致洋流的削弱。这反过来又降低了热传输向北,这持续寒冷的条件和支持海冰的进一步扩张。这形成了一个反馈回路维护系统的配置。

人们认为,北极海冰的初始出口可能是造成的冷却效果的一系列强烈的火山喷发,加上一段低太阳活动在13世纪下半叶。这最初的短期冷却然后放大之间的反馈和持续的海冰和洋流。

第二集失去稳定性的同时发生在我们的研究中发现这个大流出北极的海冰,这个假设是一致的。然而,失去稳定性的第一和最引人注目的事件发生前的初始冷却和北极海冰的扩张。

在第一集中,温度比起平均温度。有证据在这几十年,从南格陵兰岛冰山和冰川融化,导致周围海水的淡化。这个过程可能导致失去稳定性观察和气候系统的脆弱性增加进一步的变化。

现在的变化

在当前全球气候变暖,格陵兰冰盖和北极海冰正在融化的速度越来越快。

我们的研究表明,这些额外的淡水有可能破坏洋流和可能导致快速和持久的改变。在过渡到小冰河时期,这导致冷却器比北大西洋地区的平均气温和极端天气事件增加了在一些地区。然而,我们不能推断这些影响,我们当前场景的人为全球变暖。

我们需要警惕这些临界点,我们尽力量化,怎么可能对他们来说,和理解他们的影响我们可以计划潜在的适应。

所有这一切的基础是长期的、高分辨率记录扩展我们的许多海洋观测开始之前。海洋的小圆蛤类可能因此变成一个巨大的帮助。