Увеличение концентрации СО2 в атмосфере, что способствовало более растительного покрова

Изотопный анализ ископаемых раковин фораминифер можно уточнить оценки концентрации CO2 в атмосфере в разные времена Кайнозоя. Во время anneonamoose Климатический оптимум (53-51 млн. лет назад), когда средняя температура земли составляет 14° превысила текущую концентрацию CO2 в атмосфере была примерно 1400 ppm (частей на миллион). Он следовал холодный был параллельно снижению концентрации СО2 к началу Олигоцена (33-34 млн. лет назад, когда было оледенение в Антарктиде) уменьшилось более чем в два раза. Во втором исследовании данные, полученные на основе спутниковых наблюдений, показывает, что с 1982 по 2009 год планета заметно позеленели, т. е. произошло увеличение индекса листовой поверхности (площадь листьев на единицу площади) в большинстве регионов страны. Экологические модели показывают, что основной причиной бурного развития растительности, вероятно, увеличение концентрации СО2, которые за этот период выросли на 340 386 промилле. В целом, новые данные дополняют и уточняют понимание мощное влияние концентрации СО2 на климат и растительность.

В Кайнозое климат нашей планеты пережила кардинальные изменения, которые вряд ли можно назвать благоприятным. Теплый и ровный климат, который царил на протяжении Мезозоя (после полярных регионах росли леса и динозавры ходили), был заменен на современное холодное эпоха резкого широтного градиента температуры и обширных ледников в высоких широтах в обоих полушариях (см.: К. Ю. Eskovee. Истории и жизни страны. Глава 13. Кайнозой: наступление на криа). В начале глобального похолодания предшествовал так называемый runlocally климатического оптимума (ранний Эоцен Климатический Оптимум, ЕЕСОБЫЛ) очень теплая в 53-51 миллионов лет назад, когда средняя температура на земле превысит ток (доиндустриального) до около 14 градусов (ср. МФ. Палеоцена–Эоцена Тепловой Максимум). В ближайшем-и Eoseenikauden итоге температура стабильно опустилась, и начале Олигоцена (33,6 млн. лет назад) Антарктида была покрыта льдом, и жизнь в нем умерла. Это событие является началом нынешних Морозов эпохи.

Основной причиной резкого похолодания большинство экспертов считают, чтобы снизить концентрацию двуокиси углерода в атмосфере. Снижение может быть связано, в частности, рост Гималаев, оказание помощи химических погода скал (ср. МФ. Погода: гидролиз силикатов и карбонатов), где СО2 удаляется в атмосферу. Однако, для получения точных оценок концентрации СО2 в атмосфере отдаленных геологических эпох — не легкая задача (см. МФ. ссылке в конце новости). Имеющиеся в настоящее время оценки уровня СО2 Эоцена являются приблизительными и, конечно, изменяются в широких пределах: 500-3000 промилле. Это затрудняет проверку гипотезы о роли СО2 в колебаниях климата Кайнозоя.

Британские геохимики, чья статья опубликована в журнале природа, используется для уточнения оценок новой технологии, которая считается наиболее надежным и основывается на анализе соотношения изотопов бора (δ11Β) морских карбонатов. Известно, что часть изотоп 11b в карбонат кальция кристаллизуется в морской воде зависит от pH (см.: Н. Гэри Подшивать и Hönisch Бербель. Бор изотопов в морских карбонатных осадков и рН океана). Кислотность поверхности воды, в свою очередь, зависит от концентрации СО2 в атмосфере.

Рис. 2. и соотношение изотопов бора в ракушки мелководных фораминифер Эоцена planktisten; высшее δ11Β, в более кислой воде; различные значки соответствуют различным типам фораминифер. б — реконструированные на основе этих данных, уровень СО2 в атмосфере. с — соотношение изотопов кислорода в скелеты донных (бентосных) фораминифер, который отражает не столько глубина обитания, как глобальные колебания климата (выше δ18о, теплее климат); по горизонтальной оси — возраст в миллионы лет. Читать обсуждаемой статьи в природе

Очень удобно, этот анализ ископаемых известковых раковин planktisten простейших — фораминифер, особенно если вы берете много различных видов, т. е. в то же время в том же районе. Таким образом, Вы можете внести необходимые изменения в различной глубине естественной среды обитания и особенности вида процесса биоминерализации. Глубина, на которой жил тот или другой, вы можете определить температуру, где формирование известкового скелета, а температура, в свою очередь, может быть оценен путем соотнесения изотопов кислорода (δ18о) в оболочке. Ниже глубины, на которой фораминифер жил, тем больше вы можете оценить содержание кислотность среды СО2 в воде, с образованием скелета.

Авторы использовали коллекцию хорошо сохранившихся planktisten фораминифер Эоцена, полученных в ходе бурения в проекте Танзания, проект бурения Танзании (ТДП) (см.: 80 миллионов лет изменения климата).

Анализ показал, что в ходе anneonamoose оптимального климата концентрация СО2 составляла 1400±470 стр / мин (Рис. 2). Это до того, как большинство прежних, менее точные оценки. Таким образом, в ходе ЕЕСОБЫЛ количество углекислого газа в атмосфере было в пять раз больше, чем в доиндустриальный период времени (280 ppm), а в три с половиной раза больше, чем сегодня (402 мг).

В период Эоцена, уровень СО2 неуклонно сокращалось, и к началу Олигоцена, когда Антарктида была покрыта льдом, он упал 550±190 промилле.

Новые данные лучше согласуются двуокиси углерода с палеоклиматических реконструкций, чем по предыдущим оценкам. Получается, что рассчитанная концентрация СО2 была одновременно глобальное похолодание, так что это действительно может быть причиной (хотя бывает и обратный эффект на климат, уровень CO2, см.: во время последнего Ледникового периода характеризуется одновременным повышением температуры и концентрации СО2 в атмосфере, “элементы”, 09.04.2013). Однако, по мнению большинства современных климатических моделей для объяснения аномально высокой температуры высокая климат-anneonamoose нужно еще больше концентрации СО2, чем Британские геохимики. Это свидетельствует о наличии неучтенных факторов, или, что новая оценка по-прежнему не совсем точный. Однако, авторы нашли значительно снизить уровни CO2 из Эоцена–Олигоцена является сильным аргументом, что изменения в концентрации углекислого газа в атмосфере является одной из основных причин изменения климата.

Вторая статья, которая публикуется в тот же день (25. Апреля) в журнале характер изменения климата, большая Международная команда экологов, географов и климатологов также сообщил новые результаты, доказывающие важную роль атмосферного СО2 в регуляции биосферных процессов. В данном случае мы говорим про современную эпоху, которая характеризуется быстрым увеличением СО2 в атмосфере (хотя уровень anneonamoose еще очень далеко, посмотрите на картинку. 1).

Авторы проанализировали данные спутниковых наблюдений с 1982-2009, на основании которого им удалось вычислить индекс площади листьев (см. индекс площади листьев) во время вегетации все участки, покрытые растительностью. Этот показатель отражает интенсивность роста растений и общая продуктивность растительных сообществ. Результаты показаны на фиг. 3.

Рис. 3. Изменить титульную страницу индекса в 1982-2009 году, по данным трех независимых панелей спутниковых данных (GIMMI LAI3g, GLOBMAP лай, лай стекло). Положительные значения и соответствующие им цвета (зеленый фиолетовый) соответствует увеличению площади листьев (“озеленение”), отрицательные значения и цвет желтый красный знак сокращения листа обложки (“Браунинг”). Белый цвет обозначенной территории, лишенной растительности. Точками отмечены области, в которых была выявлена тенденция (рост или снижение индекса титульный лист) является статистически значимым. Образ обсуждается в статье в природе, изменения климата

Основной вывод заключается в том, что в течение многих лет изучал планеты вдруг позеленела. Площадь покрытия листьев на континенте росло 0,068±0,045 квадратных метров оставляет за квадратный метр площади в год. Одна из трех панелей, используемых в спутниковых данных включает в себя данные за 2014 год. Опираясь на эту информацию, этот процесс не остановить в 2009 году, и экологические продолжения.

Значительное увеличение охвата листьев, выявленных в 25-50% площади суши (трех таблицах данные дают немного разные результаты), и значительное снижение до менее чем 4%. Активные экологические наблюдается на юго-восточной части Северной Америки, северной части бассейна Амазонки, в Европе, Центральной Африке и Юго-Восточного Китая. Уменьшение площади листьев заметна только в некоторых частях Центральной и Южной Америки, Северной и восточной части Северной Америки.

Чтобы понять причины выявленных тенденций, авторы использовали 10 года экологические модели для прогнозирования изменения индекса покрытия, основанный на данных из СО2 в атмосфере, климат, азотфиксации, землепользования и других факторов, которые могут повлиять на этот показатель. Введя модель реальной информации на все эти факторы и средние результаты представлены в 10 моделях, авторы описали немного другое, чем то, что дает анализ спутниковых данных. Серьезное расхождение встречается только в нескольких регионах: Южной и западной части Соединенных Штатов, Южной Америке и Монголии. Авторы объясняют эти различия тем, что модель слишком чувствительна к изменениям осадков. В любом случае, большинство моделей суши, кажется достаточной мере учитывать экологические механизмы изменений в лист покрытия.

В отличие от исследуемого объекта — растительный покров планеты — модель позволяет “играть” с настройками, менять их произвольно и оценки результирующего воздействия. Например, вы можете сделать постоянными все параметры, кроме одного, и посмотреть, если есть разные изображения, полученные правым. Таким образом, Вы можете определить, какие модели факторы внесли наибольший вклад в наблюдаемые изменения растительности.

Эти упражнения позволили авторам сделать вывод, что наиболее сильное влияние на рост площади листьев увеличивается содержание CO2 в атмосфере. Этот фактор объясняет 70% наблюдаемых изменений растительности. Глобальное потепление объясняется еще 8%, влияние климата проявляется в полярных регионах, и повышается концентрация CO2 в атмосфере является доминирующим фактором в тропиках. Изменения в азотном цикле и землепользования (и факторы, которые не учтены в модели) также способствуют более зеленой планеты, но она мала по сравнению с ролью углекислого газа, который растения используют, чтобы производить органическое вещество в процессе фотосинтеза, а дефицит является важным ограничивающим фактором в растительных сообществах.

Увеличение количества зелени, это свидетельствует о росте продуктивности наземной растительности. Хорошо это или плохо, это отдельная тема, и сложно. В разных регионах ответить можно по разному. Иногда в средних растительности, пышные заросли были вырублены старые леса могут иметь более высокий индекс лист обложки, как погибший лес, хотя последний, конечно, имеет огромное значение со всех точек зрения. Так или иначе, научные исследования показали, что то, что произошло в наши дни увеличение концентрации СО2 приведет к радикальным изменениям в растительном покрове. И это несмотря на то, что по сравнению с началом Эоцена до сих пор, достигнутого уровня СО2 более чем скромно.

Источники:
1) Элени Анагносту, Элеанор Х. Джон, Кирсти М. Эдгар, Гэвин Л. Фостер, Энди Ridgwell, Н. Гордон Инглис, Ричард Д. Панчон, Дэниел Дж Лант & Павел Н. Пирсон. Изменение атмосферной концентрации СО2 является основной причиной раннего Кайнозоя климата // природа. Опубликовано онлайн 25. Апреле 2016 года.
2) Заичьи Чжу Бяо Шилун, Наказать Б. Myneni, Mengtian Хуан, Чжэньчжун Жень, Хосеп Г. Канадель, Филипп Ciais, Стивен Увидел, Пьер Friedlingstein, Милостыню Arneth, Chunxiang ЦАО Лэй Чэн, Etsushi Като Войсками Карла, Юэ Ли, Лянь Сюй, Yongwen Лю, Лю Ronggao, В Jiafu Мао, Yaozhong Пэн, Пэн Шуши, Хосеп Пеньюэлас, Бенджамин Поултер, Томас А. М. Пью, Бенджамин Д. Стокер, Николас Viovy, Сюйхуэй Ван, Yingping Ван Чжицян Сяо Хуэй Ян, Sönke Zaehle & Цзэн Нин. Озеленение страны и ее движущие силы // природа изменения климата. Опубликовано онлайн 25. Апреле 2016 года.

См. также:
1) 300 млн. лет назад количество углекислого газа в атмосфере было гораздо больше, чем сейчас, “элементы”, 12.01.2007.
2) глобальное потепление, чтобы сохранить Закопане топлива, “элементы”, 14.03.2007.
3) Алексей Гиляров. Сезонные колебания СО2.
4) биосфера уже не справляется с дополнительной СО2, “элементы”, 05.01.2008.
5) во время последнего Ледникового периода характеризуется одновременным повышением температуры и концентрации СО2 в атмосфере, “элементы”, 09.04.2013.

Александр Марков

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Обсуждение закрыто.