Stein Ringe zeigen überraschende neue Einblicke über Nord-Amerika Klima vergangenen

Durch das Studium der Jahresringe in Felsen, haben Forscher aus Berkeley entwickelt, eine neue Technik zur Messung von langfristigen Änderungen an Klima und Niederschlag – und diese neue Technik bereits offenbart neue Einblicke in die Klimageschichte in Nord-Amerika.

Beim geologischen Veränderungen im Laufe der Zeit verfolgen, Quelle Wissenschaftler in der Regel Eisbohrkernen, See und Meer Sedimente und das Innere der Höhlen. Die neue Methode, die die Schichten von Getreide und Kieselsteinen scannt, wird wahrscheinlich neben diesen etablierten verwendet werden.

Magnified Querschnitt einer 3 mm dicken Pedothem Boden Kaution. (Foto: Erik Oerter)

Wie ein Baum jährliche Wachstum Ring haben die komplizierten Schichten eingebettet in Felsen eine Geschichte zu erzählen. Aber im Gegensatz zu den Ringen der Bäume, diese Schichten – einige davon sind nur drei Millimeter dick – Hunderte von Jahren, anstatt eines einzigen Jahres darstellen. Pedothems genannt, sind sie durch die stetige Anhäufung von Mineralien im Boden gebildet. Als leitender Autor der Studie, die Ronald Amundson weist darauf hin, erzeugen diese Rock-Ringe "Teil der detailliertesten Informationen bisher auf vergangenen Klimazonen der Erde." Die Berkeley-Studie erscheint nun in der Proceedings der National Academy of Sciences.

Durch das Studium der Felsen in Wyomings Wind River Basin gefunden, konnte Amundson Team Informationen über Änderungen an nordamerikanischen Klima während des Pleistozäns zu extrahieren. Die Forschung war eine Art von Proof-of-Concept, zeigen, dass ähnliche Analysen von Paläoklimatologen in allen ariden und semiariden Regionen durchgeführt werden können, in der Regel wo reiche Vorkommen an Pedothems gefunden werden.

"Wir können jetzt beginnen, entwickeln zeichnet, wie lokale und regionale Klima Grenzen verschoben haben, durch die Zeit und als Reaktion auf die weltweite Erwärmung oder Kühlung," zusätzliche Studie leitende Autor Erik Oerter.

Um die Sauerstoff und Kohlenstoff-Isotope mit den Felsen eingebettet zu studieren, verwendeten die Forscher Laserablation und einen kleinen Bohrer bezeichnet eine Ionen-Mikrosonde. Analyse der Isotope selbst malte ein 120.000-j hrige Bild der Vergangenheit Nordamerikas Klima.

Diese Karte zeigt die vorherrschende Wettergeschehen in mittleren breiten Nordamerika von 70.000 bis 55.000 Jahren. Laut der neuen Studie verursacht die großen Eisdecke über den Nordosten ein starkes Hochdrucksystem weiterhin darüber, dem Golf von Mexiko-sourced Niederschlag (rote Pfeile) in der Midcontinent und Wyoming (weißer Stern) zog. Das Ergebnis: regnerischen Sommern während dieser Zeit und evtl. trockener Winter. (Beschriftung und Bild von Erik Oerter)

Der Hinweis entdeckten die Forscher, dass eine kleine Eiszeit vor rund 70.000 bis 55.000 Jahren das Muster des Niederschlags auf dem Kontinent von einer West-Ost-Strömung auf eine Süd-Nord-Strömung verlagert. Also anstatt große Wetter bilden im Nordpazifik Stürme begann aus dem Golf von Mexiko fließt "eine Erkenntnis, die den Einfluss der großen kontinentalen Eisdecken auf atmosphärische Zirkulation, unterstreicht", schreiben die Autoren. Diese Veränderung brachte feuchter Sommer und trockenere Winter im zentralen Nordamerika — eine Umkehrung der üblichen Muster.

"Dies ist ein neues Verständnis von geologischen Paläoklima Datenquellen," sagte Oerter. "Die Techniken, die wir entwickelt können nun auf ähnliche Boden Ablagerungen wichtige Lücken im Paläoklima Datensatz angewendet werden. Die Informationen werden nützlich, um die Genauigkeit der Klimamodelle zu verbessern, indem Sie bekannten Bedingungen zu kalibrieren."

Lesen Sie die gesamte Studie in PNAS: "Pedothem Karbonate offenbaren anomale nordamerikanischen Atmosphärenzirkulation 70.000 – 55.000 Jahren".

Bild oben: Didier Descouens/CC BY-SA 3.0.

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