最后一个冰河时代的地球化学分析可能为未来的

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最后一个冰河时代的地球化学分析可能为未来的

从湖沙士达山洞穴石笋(LSC)——位于加州北部之间的一个重要过渡气候带内美国太平洋西北部和西南部州举行地球化学线索帮助研究人员了解气候变化在最后一个冰河时代结束(14000 - 37000年前)和预测会发生什么事,在现代气候变化。

石笋是洞穴石的一种,是一种从洞穴底部向上生长的由碳酸钙构成的令人印象深刻的岩层。它们可能需要数千年的时间才能生长;这些小水滴由雨水慢慢流过地面,最后从洞穴天花板的裂缝滴到地板上。地球与环境科学副教授兼古气候学家杰西卡·奥斯特(Jessica Oster)测量了石笋内部的地球化学属性,包括LSC的稳定氧和碳同位素,以了解该地区的气候和环境因素在最后一个冰河时代期间和之后是如何变化的。

这篇文章,“来自加利福尼亚北部的多代理石笋记录揭示了在最后一个冰川周期的区域水文气候的动态模式”,发表在6月24日的《第四纪科学评论》杂志上。直到8月13日,它都是免费下载的。

一个多世纪以来,科学家们一直致力于重建美国西部的气候历史,横跨该地区的许多山脉和小气候造成了该地区过去气候变化的巨大变化。加州北部LSC的记录是值得注意的,因为它位于美国西南部和太平洋西北部的交界处,这是美国西部的两个地区,今天经历了不同的气候,过去对气候变化的反应也不同。

洞穴有机物作为气候变化记录器的一个好处是,通过测量石笋生长过程中捕获的铀和钍的同位素,它们可以精确、准确地测定年代。这个非常强大的年代测定工具可以追溯到50万年以前,比放射性碳年代测定法要久远得多,放射性碳年代测定法最多可以追溯到5万年以前。奥斯特和她的合作者确定了两种石笋的日期,并分析了它们的地球化学性质。他们发现LSC的降雨量在过去变化迅速,与北半球其他古气候记录中所记录的最后一个冰河世纪期间和之后的已知气候变化同时发生。他们还发现,有一段时间当气候LSC附近更类似于太平洋西北地区的气候,和其他时期更类似于西南时,表明这些区域之间的边界的位置可能不总是位于今天的我们理解它。

LSC石笋记录到的巨大而迅速的降雨量变化表明,加州北部的气候对世界其他地方发生的变化非常敏感,而且该地区的降雨量可能会随着全球气候相对较小的变化而增加或减少。特别是,奥斯特能够将LSC(位于萨克拉门托以北两个半小时的国家自然地标)确认的气候变化与北半球的基准气候记录——格陵兰冰芯记录——联系起来。如果格陵兰岛和加州北部的气候变化在当时是相关的,那么现在可能也是相关的(目前格陵兰岛的冰盖正在迅速融化)。

奥斯特说:“我们的发现为我们提供了该地区气候系统行为的线索,以及加州的降雨对可能已经在全球发生的气候变化的反应。”“我们可以利用这项研究来展望未来。这一点非常重要,因为沙斯塔湖洞窟周围的半干旱环境对降雨变化非常敏感,而附近的沙斯塔湖是该州最大的水库。沙斯塔湖周围降雨的任何变化都有可能影响整个加州的水资源。”

当我们进入一个未知的气候领域时,帮助全球社区定位的大尺度模型往往不能在区域尺度上提供足够的信息,说明当地社区应该为什么做好准备。拥有强大的古气候记录为理解区域气候在过去是如何变化的以及未来可能会发生什么提供了一个有价值的框架。

项目,始于学生依奇斯曼的硕士学位论文和受益的贡献几个奥斯特的本科生,打开门,未来的研究包括定量重建的发展降雨如何改变过去,这将是伟大的使用当地城市和资源规划。这项工作也引起了环境科学家的兴趣,他们正在研究世界各地具有相似地质特征的地区对气候变化的反应。