Nuevos mapas de calentamiento antiguo revelan una respuesta robusta al dióxido de carbono

en Un estudio publicado en PNASla profesora Jessica Tierney de la Universidad de Arizona y sus colegas han producido mapas globales completos del calentamiento inducido por el carbono que ocurrió en el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno (PETM), hace 56 millones de años.

Aunque existen algunas similitudes entre el período PETM y el calentamiento actual, el nuevo trabajo incluye algunas consecuencias inesperadas: la respuesta climática al dióxido de carbono.₂ Entonces era dos veces más fuerte que la mejor estimación actual del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC). Pero los cambios en los patrones de precipitación y la amplificación del calentamiento en los polos fueron notablemente consistentes con las tendencias recientes, a pesar de que el mundo era completamente diferente en ese momento.

mundo diferente

El calentamiento del período Petam fue provocado por la rápida liberación geológica de ko₂principalmente de un espasmo de magma En el manto de la Tierra en el lugar donde ahora se encuentra Islandia. El magma invadió los sedimentos ricos en petróleo en el Atlántico Norte, haciendo hervir el dióxido de carbono.₂ y metano. Se requería un contenido de monóxido de carbono realmente alto para calentarse.₂ El clima lo ha hecho más cálido durante decenas de miles de años, lo que provocó que algunos criaturas de aguas profundas Y el Algunas plantas tropicales a la extinción Los mamíferos evolucionaron pequeñísimoy había un gran número Migraciones A través de los continentes cocodrilos y criaturas parecidas a hipopótamos y palmeras Todos ellos prosperaron a sólo 500 millas del Polo Norte, y Antártida Estaba libre de hielo.

A medida que nuestro clima se calienta, los científicos están mejorando Mirando cada vez más a climas pasados Para obtener información, pero obstaculizado por las incertidumbres en la temperatura, el dióxido de carbono₂ Niveles y momento exacto de los cambios: el trabajo anterior sobre PETM tenía una temperatura incierta en el rango de 8° a 10°C, por ejemplo. Ahora, el equipo de Tierney ha reducido esta incertidumbre a solo 2,4 °C, lo que demuestra que el PETM se ha calentado 5,6 °C, una mejora con respecto a la estimación anterior de ~5 °C.

“Realmente pudimos reducir esa estimación al trabajo anterior”, dijo Tierney.

Los investigadores también calcularon el dióxido de carbono₂ Niveles antes y durante el período PETM derivados de isótopos de boro medidos en caparazones de plancton fósil. encontraron CO₂ Era de alrededor de 1120 ppm antes del período PETM y aumentó a 2020 ppm en su punto máximo. A modo de comparación, CO₂ Era 280 ppmactualmente estamos a punto 418 ppm. El equipo pudo utilizar las nuevas temperaturas y el dióxido de carbono₂ Valores para calcular cuánto se está calentando el planeta en respuesta a la duplicación del dióxido de carbono₂ valores, o “sensibilidad climática de equilibrio” para PETM.

muy sensible

La mejor estimación del IPCC de la sensibilidad climática para nuestro tiempo es de 3°C, pero eso conlleva una gran incertidumbre: podría ser cualquier cosa entre 2° a 5°C– Debido a nuestro conocimiento imperfecto de Retroalimentación en el sistema Tierra. Si la sensibilidad resulta estar en el extremo superior, nos calentaremos más para una determinada cantidad de emisiones. El estudio de Tierney encontró que la sensibilidad climática del período PETM fue de 6,5 °C, más del doble de la mejor estimación del IPCC.

Tierney me dijo que el número más alto «no es demasiado sorprendente», porque búsqueda anterior Describir la respuesta de la Tierra al dióxido de carbono.₂ Es más fuerte a mayor nivel de CO2₂ Los niveles pasados ​​de la Tierra. Nuestra sensibilidad climática no sería tan alta: «No esperamos tener una sensibilidad climática de 6,5 °C mañana», explicó Tierney.

Sin embargo, su artículo sugiere que si continuamos elevando el CO₂ niveles, inducirá una respuesta de temperatura a ese CO₂ más alto. «Podemos esperar cierto nivel de aumento de la sensibilidad climática en el futuro cercano, especialmente si liberamos más gases de efecto invernadero», dijo Tierney.

Mapeo Climático Utilizando la Toma de Datos

La imagen nueva y más clara surge de la forma en que el equipo de Tierney ha abordado el problema perenne de los geólogos: no tenemos datos para todos los lugares del planeta. Los datos geológicos del PETM se limitan a sitios donde se conservan y son accesibles los sedimentos de esa época, generalmente a través de un pozo o afloramiento en el suelo. Cualquier conclusión sobre en todo el mundo El clima debe ampliarse a partir de estos puntos de datos dispersos.

«En realidad es un problema difícil», dijo Tierney. «Si desea comprender lo que sucede espacialmente, es realmente difícil hacerlo solo con datos geológicos». Así que Tierney y sus colegas tomaron prestada una técnica del pronóstico del tiempo. “Lo que hacen los expertos en meteorología es ejecutar un modelo meteorológico y, a medida que avanza el día, toman medidas de viento y temperatura, y luego las integran en su modelo… y luego vuelven a ejecutar el modelo para mejorar el pronóstico, dijo Tierney.

En lugar de termómetros, su equipo utilizó mediciones de temperatura de restos microbianos y de plancton conservados en sedimentos de 56 millones de años. En lugar de un modelo meteorológico, utilizaron un modelo climático con geografía del Eoceno y sin capas de hielo para simular el clima antes y en el pico de calor PETM. Hicieron girar el modelo varias veces, con diversos grados de CO₂ niveles y la configuración orbital de la Tierra debido a las incertidumbres en los mismos. Luego usaron los datos de microbios y plancton para elegir la simulación que mejor se ajustaba a los datos.

«La idea es realmente aprovechar el hecho de que las simulaciones del modelo están espacialmente completas. Pero son modelos, por lo que no sabemos si son correctos. Los datos saben lo que sucedió, pero no están espacialmente completos», explicó Tierney. “Entonces, al mezclarlo, obtenemos lo mejor de ambos mundos”.

Para ver qué tan bien su producto combinado coincidía con la realidad, lo compararon con datos independientes derivados del polen y las hojas, y de lugares no incluidos en el proceso de mezcla. «En realidad coincidieron muy bien, lo cual es bastante reconfortante», dijo Tierney.

«La novedad de este estudio es el uso de un modelo climático para determinar con precisión la condición climática que mejor se ajusta a los datos antes y durante el período PETM, brindando patrones de cambio climático en todo el mundo y una mejor estimación del cambio de temperatura global promedio. «, dijo el Dr. Tom Dunkley-Jones de la Universidad de Birmingham, que no formó parte del estudio.