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Atmosphärisches CO2 in den letzten 66 Millionen Jahren aus Meeresarchiven

9 Januar, 2022
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Wir weisen darauf hin, dass der CO2-Gehalt heute höher ist als jemals zuvor in den letzten 3 Millionen Jahren. Wenn das Klimasystem diesen CO2-Gehalt aufholt, kehren wir in das Pliozän zurück, eine Zeit mit Buchen auf der antarktischen Halbinsel und einem etwa 20 m höheren Meeresspiegel

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Wir stellen Bor-Isotopen- und Alkenon-Daten zusammen und werten sie neu aus. Dabei finden wir eine auffällige Übereinstimmung zwischen atmosphärischem CO2 und globalem Klima in den letzten 66 Millionen Jahren


Wir konzentrieren uns auf die beiden wichtigsten CO2-Proxys aus Meeresbohrkernen: Kohlenstoffisotope in Alkenonen und Borisotope in Foraminiferen. In den letzten 15 Jahren wurde viel an ihnen gearbeitet…
(Anmerkung: Es gibt auch andere Proxies, siehe Tabelle S1 und https://paleo-co2.org)


Für Alkenone umfasst dies die Diskussion der neuesten Synthesen von Kulturstudien, aktualisierte Methoden zur Abschätzung physiologischer Einflüsse und neue Vergleiche mit Eiskerndaten.


Für Bor umfasst dies laufende Arbeiten zu δ11Bsw (für die Umrechnung von δ11B in pH) und verschiedenen sekundären CO2-Systemparametern (für pH –> CO2; nicht sehr kritisch – aber wir tendieren zur Alkalinität).


Wir finden eine gute Übereinstimmung zwischen diesen CO2-Proxies und eine enge Übereinstimmung mit den Messwerten des globalen Klimas, die aus benthischen δ18O-, Meeresspiegel- oder Oberflächen-T-Rekonstruktionen stammen.


Die Daten setzen weitreichende Grenzen für die Klimasensitivität des Erdsystems (NB unterscheidet sich von der ECS aufgrund langsamer Rückkopplungen, z. B. Landeis) und deuten auf Zustandsabhängigkeit und Sprünge zwischen verschiedenen Zuständen hin (allerdings mit dem Vorbehalt, dass T-Schätzungen zu diesen Zeiten ihre Form ändern).


Wir erörtern einige Ideen zu den Mechanismen der känozoischen CO2-Veränderungen und weisen darauf hin, dass ~1/3 durch Veränderungen der Gleichgewichte im CO2-System infolge der Temperatur (eine wichtige Rückkopplung) und der Zusammensetzung der Hauptionen erklärt werden können. Die Balken unten zeigen die Aufschlüsselung der Veränderung von 1000 ppm CO2.


Die verbleibenden 2/3 stammen aus Veränderungen in der Ozeanchemie, durch eine Veränderung des Gleichgewichts zwischen Alkalinität und DIC, das durch Silikatverwitterung und vulkanische Ausgasungen entsteht. Diese planetarische Titration reguliert letztlich das globale Klima.


Wir untersuchen auch die Einschränkungen für das gesamte CO2-System, die sich aus der Kombination dieser Daten ergeben. Fehlerfortpflanzung bedeutet, dass [CO32-] relativ gut eingegrenzt ist, DIC und ALK weniger. Außerdem wird deutlich, dass die Unsicherheit bei [Ca2+] im Meerwasser verbessert werden muss.


Schließlich weisen wir darauf hin, dass der CO2-Gehalt heute höher ist als jemals zuvor in den letzten 3 Millionen Jahren. Wenn das Klimasystem diesen CO2-Gehalt aufholt, kehren wir in das Pliozän zurück, eine Zeit mit Buchen auf der antarktischen Halbinsel und einem etwa 20 m höheren Meeresspiegel


Ein ungebremstes Wachstum der fossilen Brennstoffe würde es uns ermöglichen, das CO2-Niveau des Eozäns zu erreichen (eine Zeit mit Alligatoren in der Arktis). Dies ist jetzt hoffentlich unwahrscheinlich (siehe https://nature.com/articles/d41586-020-00177-3?fbclid=IwAR0pNvCUzF92urBZpYgFgcmVB5n5ugvM410Oas3lDA3UWftQ6NZM7OTdOdA), aber es unterstreicht die wahrhaft geologischen Auswirkungen der Klima- und Energiepolitik #COP26.

Quellen/Original/Links:
https://twitter.com/mudwaterclimate/status/1399727375445856265

Übersetzung:
https://www.deepl.com/de/translator

Geowissenschaftler
James Rae

James Rae

Ich bin Geowissenschaftler mit dem Hauptziel, unser Verständnis des Kohlenstoffkreislaufs und des Klimas zu verbessern. Ein Großteil meiner Arbeit befasst sich mit der vergangenen Klimageschichte der Erde, wobei ich geochemische Messungen an Archiven wie Sedimenten, Fossilien und Eisbohrkernen durchführe. Ich arbeite in der School of Earth & Environmental Sciences an der University of St Andrews,… Weiterlesen »James Rae