Палеоценско-еоценски топлински максимум

Од Википедија — слободната енциклопедија
Климатските промени во последните 65 милиони години според составот на кислородните изотопи кај фораминиферите. Палеоценско-еоценскиот топлински максимум (ПЕТМ) се одликува со краток, но истакнат шпиц, поради брзото затоплување.

Палеоценско-еоценски топлински максимум (скратено ПЕТМ), или „Еоценски топлински врв (ETM1)“ ― временски период пред приближно 55,5 милиони години кога просечната температура на светско ниво пораснала за 5–8 °C.[1][2] Оваа климатска промена се случила за време на преминот од палеоценската во еоценската геолошката епоха.[3] Не е прецизирано точниот временски период и времетраењето на настанот, но се проценува дека се случил пред околу 55,5 милиони години.[4]

Периодот на обемно ослободување на јаглерод во атмосферата, а кој е поврзан со ПЕТМ, се проценува дека траел од 20.000 до 50.000 години. Целиот период на затоплување траел околу 200.000 години. Температурите се зголемиле за 5-8 °C.[2]

Почетокот на палеоценско-еоценскиот топлински максимум е поврзан со вулканизмот[1] и издигнувањето поврзано со северноатлантската магматска област, кои предизвикале екстремни промени во јаглеродниот циклус на Земјата и значително зголемување на температурата.[2][5][6] Од овој период, во геолошките записи од целиот свет има значајно намалување на стабилен изотоп на јаглерод (δ13C); односно, имало големо намалување на односот 13C/ 12C кај морските и копнените карбонати и органски јаглерод.[2][7][8] Податоците од сврзаните δ13C, δ11B, и δ18O укажуваат дека приближно 12,000 гигатони јаглерод (најмалку 44,000 Gt CO2e) биле ослободени во текот на 50.000 години,[5] во просек 0,24 годишно.

Стратиграфските секции во карпите од овој период откриваат и многу други промени.[2] Фосилните записи за многу организми покажуваат големи промени. На пример, во морето, за време на почетните фази на ПЕТМ имало масовно изумирање на бентосни фораминифери, глобално ширење на суптропски динофлагелати и брза појава на планктични фораминифери и варовнички нанофосили. На копно, во Европа и во Северна Америка одеднаш се појавиле денешни редови на цицачи (меѓу кои и приматите).[9] Кај многу карпи, во овој временски интервал значително се променило таложењето на седимент.[10]

Од 1997 година започнало потемелно истражување на палеоценско-еоценскиот топлински максимум во геонауката кое може да послужи како аналогија за да се увидат последиците од глобалното затоплување и масовното испуштање на јаглерод во океаните и атмосферата, како и закиселувањето на океаните.[11] Луѓето денес испуштаат околу 10 Gt јаглерод (околу 37 Gt CO2e) годишно, и би испуштале споредлива количина за околу 1.000 години со таа брзина. Главна разлика е тоа што за време на палеоценско-еоценскиот топлински максимум, на планетата немало мраз, затоа што сè уште не бил отворен Дрејковиот Премин, а Средноамериканскиот морски пат сè уште не бил затворен.[12] ПЕТМ денес се користи како „пример-студија“ за глобалното затоплување и огромните емисии на јаглерод.[1][2][13]

Предуслови[уреди | уреди извор]

Во раниот палеоген, за разлика од денес, поставеноста на океаните и континентите била малку поинаква. Панамскиот Провлак сè уште не ги поврзувал Северна Америка и Јужна Америка, и тоа овозможило директна циркулација на водата меѓу Тихи и Атлантски Океан. Дрејковиот Премин, кој сега ги дели Јужна Америка и Антарктикот, бил затворен и тоа можеби спречувало топлинска изолација на Антарктикот. Арктикот исто така бил поограничен. Иако различните показатели за нивото на CO во атмосферата во еоценот не се совпаѓаат во апсолутна смисла, сите тие укажуваат дека нивото во тој период било многу повисоко од сегашното. Како и да е, во овој период немало дебели ледени прекривки.[14]

Последици[уреди | уреди извор]

Време[уреди | уреди извор]

Пловечките папрати од Азола, фосилите од овој род укажуваат на суптропско време на Северниот Пол

Климата, поради зголемената стапка на испарување станала многу повлажна. Изотопите на девтериум укажуваат дека оваа влага во поголема мера од нормалното била пренесувана кон половите.[15] Наодите од фосили на лебдечки папрати Азола во поларните региони укажуваат на суптропска температура на половите.[16] Во Централна Кина за време на ПЕТМ имало густи суптропски шуми поради значително зголемените врнежи во овој регион; просечната температура била помеѓу 21 °C и 24 °C, а просечните годишни врнежи се движеле од 1.396 до 1.997 mm.[17]

Океан[уреди | уреди извор]

Количината на слатка вода во Северноледениот Океан се зголемила како резултат на врнежите на северната хемисфера, предизвикани од насоката на патеките на бурите кои во услови на глобално затоплување се движат полот.[15]

Аноксија[уреди | уреди извор]

Во некои делови од океаните, а особено во северниот дел од Атлантскиот Океан, немало биотурбација. Ова може да се должи на аноксија на морското дно или на промена на движењето на морските струи, или на менување на температурата на водата на дното. Сепак, многу океански басени биле биотурбирани за време на ПЕТМ.[18]

Морско ниво[уреди | уреди извор]

Поради тоа што немало мраз придружено со зголемена температура нивото на морето се зголемило.[19] Доказ за ова е поместувањето на палиноморфните склопови во Северноледениот Океан, кои укажуваат на релативно намалување на копнената органска материја во споредба со морската органска материја.[19]

Струи[уреди | уреди извор]

На почетокот од ПЕТМ, за помалку од 5.000 години драстично се промениле морските струи.[20] Насоката на морските струи на глобално ниво се променило во обратна насока поради тоа што промената на топлината на струјата наместо на јужната хемисфера сега станувало на северната хемисфера.[20] Овој „обратен“ тек траел 40.000 години.[20] Ваквата промена, ќе ја пренесе топлата вода во океанските длабочини и би поттикнала дополнително затоплување.[20]

Жив свет[уреди | уреди извор]

Океан[уреди | уреди извор]

Во ПЕТМ, во временски период од ~1.000 години имало масовно изумирање на 35-50% од бентосните фораминифери (особено во подлабоките води); оваа група настрадала повеќе отколку за време на истребувањето на КТ кој ги убил диносаурусите (на пр.,[21][22][23]). За разлика од нив, планктонските фораминифери се диверзифицирале, а динофлагелатите процветале.

Во поплитките води, неспорно е дека зголеменото ниво на CO доведува до намалување на pH вредноста на океаните, што имало негативен ефект врз коралите.[24] Закиселувањето довело до изобилство од силно калцифицирани алги[25] и слабо калцифицирани фораминифери.[26]

Студија објавена во мај 2021 година укажува дека во некои тропски области за време на ПЕТМ напредувале рибите. Ова е заклучено врз основа на откриени фосили од риби во Египет.[27]

Копно[уреди | уреди извор]

Влажните услови предизвикале миграција на современите азиски цицачи кон север. Времето и брзината на миграцијата останува непозната.[28]

Бројот на цицачи нагло се зголемил. Поголемото ниво на CO2 може да предизвикал смалување на нивната величина,[10][29][30] што можеби поттикнало видообразба. Големо намалување на величината имало на почетокот од ПЕТМ, и уште едно кон средината на топлинскиот максимум.[9] Намалувањето на величината на различни редови на цицачи довело до понатамошно намалување на големината на телото кај другите цицачи што не било директно предизвикано од ПЕТМ.[31] Многу главни редови на цицачи - меѓу кои и парнокопитарите, коњите и приматите - се појавиле и се распространиле низ светот 13.000 до 22.000 години по започнувањето на ПЕТМ.[29]

Поврзано[уреди | уреди извор]

Наводи[уреди | уреди извор]

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 Haynes, Laura L.; Hönisch, Bärbel (14 September 2020). „The seawater carbon inventory at the Paleocene–Eocene Thermal Maximum“. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 117 (39): 24088–24095. doi:10.1073/pnas.2003197117. PMC 7533689 Проверете ја вредноста |pmc= (help). PMID 32929018.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 McInherney, F.A.; Wing, S. (2011). „A perturbation of carbon cycle, climate, and biosphere with implications for the future“. Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 39: 489–516. Bibcode:2011AREPS..39..489M. doi:10.1146/annurev-earth-040610-133431. Архивирано од изворникот на 2016-09-14. Посетено на 2016-02-03.
  3. ↑ Westerhold, T..; Röhl, U.; Raffi, I.; Fornaciari, E.; Monechi, S.; Reale, V.; Bowles, J.; Evans, H. F. (2008). „Astronomical calibration of the Paleocene time“ (PDF). Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 257 (4): 377–403. Bibcode:2008PPP...257..377W. doi:10.1016/j.palaeo.2007.09.016. Архивирано од изворникот (PDF) на 2017-08-09. Посетено на 2019-07-06.
  4. ↑ Bowen; и др. (2015). „Two massive, rapid releases of carbon during the onset of the Palaeocene–Eocene thermal maximum“. Nature. 8 (1): 44–47. Bibcode:2015NatGe...8...44B. doi:10.1038/ngeo2316.
  5. ↑ 5,0 5,1 Gutjahr, Marcus; Ridgwell, Andy; Sexton, Philip F.; Anagnostou, Eleni; Pearson, Paul N.; Pälike, Heiko; Norris, Richard D.; Thomas, Ellen; Foster, Gavin L. (August 2017). „Very large release of mostly volcanic carbon during the Palaeocene–Eocene Thermal Maximum“. Nature (англиски). 548 (7669): 573–577. Bibcode:2017Natur.548..573G. doi:10.1038/nature23646. ISSN 1476-4687. PMC 5582631. PMID 28858305.
  6. ↑ Jones, S.M.; Hoggett, M.; Greene, S.E.; Jones, T.D. (2019). „Large Igneous Province thermogenic greenhouse gas flux could have initiated Paleocene-Eocene Thermal Maximum climate change“. Nature Communications. 10 (1): 5547. Bibcode:2019NatCo..10.5547J. doi:10.1038/s41467-019-12957-1. PMC 6895149. PMID 31804460.
  7. ↑ Kennett, J.P.; Stott, L.D. (1991). „Abrupt deep-sea warming, palaeoceanographic changes and benthic extinctions at the end of the Paleocene“ (PDF). Nature. 353 (6341): 225–229. Bibcode:1991Natur.353..225K. doi:10.1038/353225a0. Архивирано од изворникот (PDF) на 2016-03-03. Посетено на 2020-01-08.
  8. ↑ Koch, P.L.; Zachos, J.C.; Gingerich, P.D. (1992). „Correlation between isotope records in marine and continental carbon reservoirs near the Palaeocene/Eocene boundary“. Nature. 358 (6384): 319–322. Bibcode:1992Natur.358..319K. doi:10.1038/358319a0. |hdl-access= бара |hdl= (help)
  9. ↑ 9,0 9,1 Van der Meulen, Bas; Gingerich, Philip D.; Lourens, Lucas J.; Meijer, Niels; Van Broekhuizen, Sjors; Van Ginneken, Sverre; Abels, Hemmo A. (15 March 2020). „Carbon isotope and mammal recovery from extreme greenhouse warming at the Paleocene–Eocene boundary in astronomically-calibrated fluvial strata, Bighorn Basin, Wyoming, USA“. Earth and Planetary Science Letters. 534: 116044. doi:10.1016/j.epsl.2019.116044. Посетено на 30 December 2022.
  10. ↑ 10,0 10,1 Clyde, William C.; Gingerich, Philip D.; Wing, S. L.; Röhl, Ursula; Westerhold, T.; Bowen, G.; Johnson, K.; Baczynski, A. A.; Diefendorf, A. (5 November 2013). „Bighorn Basin Coring Project (BBCP): a continental perspective on early Paleogene hyperthermals“. Scientific Drilling. 16: 21–31. doi:10.5194/sd-16-21-2013. Посетено на 30 December 2022.
  11. ↑ Dickens, G.R.; Castillo, M.M.; Walker, J.C.G. (1997). „A blast of gas in the latest Paleocene; simulating first-order effects of massive dissociation of oceanic methane hydrate“. Geology. 25 (3): 259–262. Bibcode:1997Geo....25..259D. doi:10.1130/0091-7613(1997)025<0259:abogit>2.3.co;2. PMID 11541226.
  12. ↑ „PETM Weirdness“. RealClimate. 2009. Архивирано од изворникот на 2016-02-12. Посетено на 2016-02-03.
  13. ↑ Zeebe, R.; Zachos, J.C.; Dickens, G.R. (2009). „Carbon dioxide forcing alone insufficient to explain Palaeocene–Eocene Thermal Maximum warming“. Nature Geoscience. 2 (8): 576–580. Bibcode:2009NatGe...2..576Z. CiteSeerX 10.1.1.704.7960. doi:10.1038/ngeo578.
  14. ↑ Zachos, J.C.; Dickens, G.R.; Zeebe, R.E. (2008). „An early Cenozoic perspective on greenhouse warming and carbon-cycle dynamics“ (PDF). Nature. 451 (7176): 279–83. Bibcode:2008Natur.451..279Z. doi:10.1038/nature06588. PMID 18202643. Архивирано од изворникот (PDF) на 2008-07-05. Посетено на 2008-04-23.
  15. ↑ 15,0 15,1 Pagani, M.; Pedentchouk, N.; Huber, M.; Sluijs, A.; Schouten, S.; Brinkhuis, H.; Sinninghe Damsté, J.S.; Dickens, G.R.; Others (2006). „Arctic hydrology during global warming at the Palaeocene/Eocene thermal maximum“. Nature. 442 (7103): 671–675. Bibcode:2006Natur.442..671P. doi:10.1038/nature05043. PMID 16906647. |hdl-access= бара |hdl= (help)
  16. ↑ Speelman, E. N.; van Kempen, M. M. L.; Barke, J.; Brinkhuis, H.; Reichart, G. J.; Smolders, A. J. P.; Roelofs, J. G. M.; Sangeorgi, F.; de Leeuw, J. W. (March 2009). „The Eocene Arctic Azolla bloom: environmental conditions, productivity and carbon drawdown“. Geobiology. 7 (2): 155–170. doi:10.1111/j.1472-4669.2009.00195.x. PMID 19323694. Посетено на 12 July 2019.
  17. ↑ Xie, Yulong; Wu, Fuli; Fang, Xiaomin (January 2022). „A transient south subtropical forest ecosystem in central China driven by rapid global warming during the Paleocene-Eocene Thermal Maximum“. Gondwana Research. 101: 192–202. doi:10.1016/j.gr.2021.08.005. Посетено на 28 September 2022.
  18. ↑ Zachos, J.C.; Röhl, U.; Schellenberg, S.A.; Sluijs, A.; Hodell, D.A.; Kelly, D.C.; Thomas, E.; Nicolo, M.; Raffi, I.; и др. (2005). „Rapid Acidification of the Ocean During the Paleocene-Eocene Thermal Maximum“ (PDF). Science. 308 (5728): 1611–1615. Bibcode:2005Sci...308.1611Z. doi:10.1126/science.1109004. PMID 15947184. Архивирано од изворникот (PDF) на 2008-09-10. Посетено на 2008-04-23.
  19. ↑ 19,0 19,1 Sluijs, A.; Schouten, S.; Pagani, M.; Woltering, M.; Brinkhuis, H.; Damsté, J.S.S.; Dickens, G.R.; Huber, M.; Reichart, G.J.; и др. (2006). „Subtropical Arctic Ocean temperatures during the Palaeocene/Eocene thermal maximum“ (PDF). Nature. 441 (7093): 610–613. Bibcode:2006Natur.441..610S. doi:10.1038/nature04668. PMID 16752441.
  20. ↑ 20,0 20,1 20,2 20,3 Nunes, F.; Norris, R.D. (2006). „Abrupt reversal in ocean overturning during the Palaeocene/Eocene warm period“. Nature. 439 (7072): 60–3. Bibcode:2006Natur.439...60N. doi:10.1038/nature04386. PMID 16397495.
  21. ↑ Thomas E (1989). „Development of Cenozoic deep-sea benthic foraminiferal faunas in Antarctic waters“. Geological Society of London, Special Publications. 47 (1): 283–296. Bibcode:1989GSLSP..47..283T. doi:10.1144/GSL.SP.1989.047.01.21.
  22. ↑ Thomas E (1990). „Late Cretaceous–early Eocene mass extinctions in the deep sea“. Global Catastrophes in Earth History; an Interdisciplinary Conference on Impacts, Volcanism, and Mass Mortality. GSA Special Papers. 247. стр. 481–495. doi:10.1130/SPE247-p481. ISBN 0-8137-2247-0.
  23. ↑ Thomas, E. (1998). „The biogeography of the late Paleocene benthic foraminiferal extinction“. Во Aubry, M.-P.; Lucas, S.; Berggren, W. A. (уред.). Late Paleocene-early Eocene Biotic and Climatic Events in the Marine and Terrestrial Records. Columbia University Press. стр. 214–243.
  24. ↑ Langdon, C.; Takahashi, T.; Sweeney, C.; Chipman, D.; Goddard, J.; Marubini, F.; Aceves, H.; Barnett, H.; Atkinson, M.J. (2000). „Effect of calcium carbonate saturation state on the calcification rate of an experimental coral reef“. Global Biogeochemical Cycles. 14 (2): 639–654. Bibcode:2000GBioC..14..639L. doi:10.1029/1999GB001195.
  25. ↑ Bralower, T.J. (2002). „Evidence of surface water oligotrophy during the Paleocene-Eocene thermal maximum: Nannofossil assemblage data from Ocean Drilling Program Site 690, Maud Rise, Weddell Sea“. Paleoceanography. 17 (2): 13–1. Bibcode:2002PalOc..17.1023B. doi:10.1029/2001PA000662.
  26. ↑ Kelly, D.C.; Bralower, T.J.; Zachos, J.C. (1998). „Evolutionary consequences of the latest Paleocene thermal maximum for tropical planktonic foraminifera“. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 141 (1): 139–161. Bibcode:1998PPP...141..139K. doi:10.1016/S0031-0182(98)00017-0.
  27. ↑ Sanaa El-Sayed; и др. (2021). „Diverse marine fish assemblages inhabited the paleotropics during the Paleocene-Eocene thermal maximum“. Geology. 49 (8): 993–998. doi:10.1130/G48549.1.
  28. ↑ Thierry Adatte; Hassan Khozyem; Jorge E. Spangenberg; Bandana Samant; Gerta Keller (2014). „Response of terrestrial environment to the Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM), new insights from India and NE Spain“. Rendiconti della Società Geologica Italiana. 31: 5–6. doi:10.3301/ROL.2014.17.
  29. ↑ 29,0 29,1 Gingerich, P.D. (2003). „Mammalian responses to climate change at the Paleocene-Eocene boundary: Polecat Bench record in the northern Bighorn Basin, Wyoming“ (PDF). Во Wing, Scott L. (уред.). Causes and Consequences of Globally Warm Climates in the Early Paleogene. GSA Special Papers. 369. Geological Society of America. стр. 463–78. doi:10.1130/0-8137-2369-8.463. ISBN 978-0-8137-2369-3.
  30. ↑ Secord, R.; Bloch, J. I.; Chester, S. G. B.; Boyer, D. M.; Wood, A. R.; Wing, S. L.; Kraus, M. J.; McInerney, F. A.; Krigbaum, J. (2012). „Evolution of the Earliest Horses Driven by Climate Change in the Paleocene-Eocene Thermal Maximum“. Science. 335 (6071): 959–962. Bibcode:2012Sci...335..959S. doi:10.1126/science.1213859. PMID 22363006. Архивирано од изворникот на 2019-02-05. Посетено на 2018-12-23.
  31. ↑ Solé, Floréal; Morse, Paul E.; Bloch, Jonathan I.; Gingerich, Philip D.; Smith, Thierry (July 2021). „New specimens of the mesonychid Dissacus praenuntius from the early Eocene of Wyoming and evaluation of body size through the PETM in North America“. Geobios. 66-67: 103–118. doi:10.1016/j.geobios.2021.02.005. Посетено на 3 January 2023.

Поврзано[уреди | уреди извор]

Надворешни врски[уреди | уреди извор]

Преземено од „https://mk.wikipedia.org/w/index.php?title=Палеоценско-еоценски_топлински_максимум&oldid=4997734“