Erwachenden Bestien: Unterwasservulkane geweckt durch Eiszeiten
Verknüpfen Feuer und Eis um das Klima zu verändern?
Die Klima-driven Aufstieg und Fall der Meeresspiegel in den letzten Millionen Jahren Spiele, Täler und Grate auf dem Meeresboden vorschlagen Eiszeiten Unterwasser Vulkanausbrüche beeinflussen, zeigen zwei neue Studien. Und da vulkanische Ketten rund 37.000 Meilen (59.500 Kilometer) der Ozeanboden Naht, genügend Kohlendioxid-Gas, planetare Temperaturen verlagern die Eruptionen abzupumpen konnten die Autoren der Studie empfehlen.
"Überraschend tiefen Meeresboden kommt in der langfristigen Klimazyklus" sagte Maya Tolstoi, Autor einer der Studien und marine Geophysiker am Lamont-Doherty Earth Observatory in Palisades, New York führen.
Neuer ozeanischer Kruste entsteht bei Unterwasser vulkanische Ketten genannt ausbreitende Bergrücken, wo Magma (geschmolzenes Gestein) steigt auf die Lücke zwischen tektonische Platten bewegen. Wissenschaftler glauben, dass wie die Platten ziehen weg von Graten zu verbreiten, die neue Kruste abkühlt, Risse und sinkt, Erstellen von Lücken zwischen den Zeilen der Vulkane (die von den Grat mit der Platte durchgeführt werden). Diese parallele vulkanischen Grate und Täler sind nur einige Merkmale der sichtbarste am Meeresboden der Erde. [Infografik: höchste Berg zu tiefsten Ozeangraben]
Falten in der Zeit
Tolstois Studie im East Pacific Rise Verbreitung Ridge, Offshore-westliches Südamerika Verbindungen zwischen Eiszeit-Zyklen und diese Meeresboden Wellungen, die 800.000 Jahre zurück reichen. Die Bänder der dicker und dünner Kruste entsprechen 100.000-Jahr-Eiszeit-Zyklen – die mächtigste der Erde Frost-Tausalz-Rhythmen. Wenn Gletscher erweitert und Meeresspiegel gesunken, mehr Lava quoll aus den Grat Vulkanen, Tolstoi entdeckt. (Wenn Magma die Oberfläche verletzt, heißt es Lava). Die dünnste Kruste gebildet, wenn Eruptionen verlangsamt, passt sich mit Epochen der höheren Meeresspiegel. Die Ergebnisse wurden veröffentlicht in der Zeitschrift Geophysical Research Letters (5. Februar) heute.
Eine separate Studie an der Kreuzung zwischen Australien und Antarktis tektonischen Platten kam mit ähnlichen Ergebnissen. In den letzten Millionen Jahren, als der Meeresspiegel stieg, Unterwasser Eruptionen verlangsamt den Grat entlang. Wenn Eis Blätter erweitert und Meeresspiegel gesunken, der abgesenkten Ozean Druck verstärkt vulkanischen Aktivität nach einem Computermodell, die heute in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht. Das Modell legt nahe, dass Wassergewicht ändern kann, wie schnell der geschmolzenes Gestein und Magma, quillt auf Grate zu verbreiten.
"Wenn Blätter schmelzen Eis und Meeresspiegel steigt, es hat einen Effekt auf Vulkane unter dem Meer", sagte Richard Katz, Co-Autor der Studie in der Wissenschaft und Geophysiker an der Universität Oxford in Großbritannien.
Frühere Studien haben festgestellt, dass Vulkane auf dem Land auch in Aktivität zwischen 7.000 und 12.000 Jahren, als Eisschilde geschrumpft stieg, nach der jüngsten kalten Klima Swing endete.
Eiszeiten sind durch regelmäßige Schwankungen in der Umlaufbahn der Erde getrieben. Diese Veränderungen in der Neigung, Exzentrizität und Orbit erstellen Klima-Zyklen, die letzten 23.000 Jahren; 41.000 Jahre; und 100.000 Jahre bzw. (zumindest für den letzten Millionen Jahren). Meeresspiegel kann steigen und fallen von etwa 330 Fuß (ca. 100 Meter), während diese Klima-Schwankungen.
Obwohl Eruptionen entlang der Australien-Antarktis ausbreitenden Bergrücken und der East Pacific Rise Verbreitung Grat weiter ob Meeresspiegel hoch oder niedrig war, gab es Impulse von Zyklen vulkanischer Aktivität, der zu jedem dieser drei Eiszeit entsprach, beide Studien berichtet. Der 100.000-Jahr-Eiszeit Zyklus erstellt die bedeutendsten Änderungen in den Meeresboden Kruste.
Bisher hatten Wissenschaftler davon ausgegangen, dass Meeresboden Vulkanen Lava bei relativ stabilen Wachstumsraten Zeitreise sickern.
Klima-Konverter
Beide Studien deuten darauf hin, dass möglicherweise eine komplexe Feedback-Schleife zwischen den Eiszeiten, Meeresspiegel Änderungen und diese Ausbrüche von vulkanischer Aktivität. Zum Beispiel, wenn Vulkane während einer Eiszeit ihrem Tempo abholen, könnte dann Kohlendioxid-Gas wärmen die Erde und schrumpfen die Eismassen. (Unterwasservulkane Pumpen Kohlendioxid ins Meer, genau wie ihre terrestrischen Vettern Klima verändernde Gase in die Atmosphäre hinzufügen.) Allerdings weiß niemand, wie viel Gas aus den Meeren in die Atmosphäre entweichen würde. [Feuer und Eis: Bilder von Vulkan-Eis Begegnungen]
"Im weitesten Sinne, dies verstärkt die Idee, die des Klimasystems und der festen Erde verbunden sind und in der Tat sich wie ein einziges System man kann" Katz sagte. "Nicht nur beeinflussen Eiszeiten Vulkanismus, sondern Vulkanismus hat einen Feedback-Effekt auf das Klima selbst. Wir habe nicht bewiesen, dass noch nicht, aber es ist eine verlockende Möglichkeit."
Tolstoi fasst die Ergebnisse aus der East Pacific Rise und von u-Boot-Eruptionen auf der ganzen Welt genau beobachtet. Die Erkenntnisse in der Wissenschaft unter der Leitung von Universität von Oxford Forscher John Crowley, basieren auf Ozean Fußboden Umfragen gesammelt von einem koreanischen Icebreaker 2011 und 2013. Beide Studien sind auf hochauflösende spektrale Bildgebung des Meeresbodens, eine Fernerkundung Technik, die die Oberfläche im Detail Karten angewiesen.
"Beide von diesen Datensätzen ein Signal gefunden haben, Klima zwingt Variationen an midocean Grate entspricht", sagte Paul Asimow, ein Geologieprofessor am California Institute of Technology in Pasadena, nicht an beiden Studie beteiligt war. "Jetzt ist neben zeigt, gibt es der Effekt, der andere Teil, die hervorgelockt werden muss seine Folgen."
Die Autoren der einzelnen Studien sind nun auf der Suche nach zusätzlichen Eiszeit Signale an andere ausbreitenden Bergrücken, wie Juan de Fuca Ridge Offshore-Washington und Oregon.
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