Меловой термальный максимум

Меловой тепловой максимум (CTM) , также известный как меловой тепловой оптимум , был периодом климатического потепления, которое достигло своего пика примерно 90 миллионов лет назад (90 млн лет назад) в туронский период позднемеловой эпохи. CTM примечателен резким повышением глобальной температуры, характеризующимся высоким уровнем углекислого газа .

Характеристики

Во время мелового термического максимума (CTM) уровень углекислого газа в атмосфере вырос до более чем 1000 частей на миллион (ppm) по сравнению со средним доиндустриальным показателем в 280 ppm. Рост уровня углекислого газа привел к значительному усилению парникового эффекта , что привело к повышению глобальной температуры. ^{[ 1 ]} В морях преобладали кристаллические или «стеклянные» фораминиферы — ключевой индикатор более высоких температур. ^{[ 2 ]} CTM начался во время перехода сеномана / турона и был связан с серьезным нарушением глобального климата, а также с глобальной аноксией во время океанического аноксического события 2 (OAE-2) . ^{[ 3 ]} CTM стал одним из самых экстремальных нарушений углеродного цикла за последние 100 миллионов лет. ^{[ 2 ]}^{[ 4 ]} Это был один из самых ярких пиков глобальной температуры фанерозоя . ^{[ 5 ]}

Геологические причины

С 250 по 150 млн лет назад Пангея покрывала поверхность Земли, образуя один суперконтинент и один гигантский океан. Во время распада Пангеи от 150 до 130 млн лет назад Атлантический океан начал формировать «Ворота Атлантики». ^{[ 6 ]} Геологические данные как Проекта глубоководного бурения (DSDP), так и Программы океанского бурения (ODP) подтверждают усиление CTM за счет рифтогенеза Атлантического океана. Считается, что повышению уровня углекислого газа в атмосфере способствовало изменение географии океанов. ^{[ 4 ]} Хотя повышение уровня углекислого газа вызвало усиление глобального потепления, климатические модели мелового периода не показывают таких повышенных глобальных температур из-за изменений содержания углекислого газа на Земле. Геологические данные свидетельствуют о диссоциации клатратов метана , что приводит к увеличению содержания углекислого газа, поскольку газообразный кислород в атмосфере окисляет высвободившийся метан . ^{[ 7 ]}

Прогресс со временем

Измерения соотношения стабильных изотопов кислорода в образцах кальцита фораминифер из кернов осадков показывают постепенное потепление, начиная с альба и приводящее к интервалу пика тепла в туроне. ^{[ 8 ]} за которым последовало постепенное похолодание температуры поверхности к концу маастричитской эпохи. ^{[ 9 ]} периоде В туронском несколько ярко выраженных, но относительно недолговечных периодов похолодания подчеркивают удивительно стабильный интервал экстремального тепла.

Влияние

Позднесеноманские были существенно выше , температуры поверхности моря (ТПМ) в экваториальной части Атлантического океана чем сегодня (~ 27–29 °C). ^{[ 2 ]} По консервативным оценкам, на основе оценок δ18O и высокого pCO2, туронская экваториальная ТПМ ~ 32 ° C _{составляла} , но могла достигать 36 °C. ^{[ 10 ]} ТЭКС ₈₆^л значения предполагают минимальную и максимальную низкоширотную ТПМ 33–34 ± 2,5 °C и 37–38 ± 2,5 °C соответственно. ^{[ 11 ]} Во время CTM произошли быстрые изменения температуры поверхности тропического моря. ^{[ 2 ]} Высокие глобальные температуры способствовали диверсификации наземных видов во время меловой земной революции , а также привели к потеплению стратифицированных океанов во время океанического бескислородного события 2 (ОАЭ-2). ^{[ 12 ]}

См. также

Ссылки

^ Ротман, Дэниел Х. (2 апреля 2002 г.). «Уровень углекислого газа в атмосфере за последние 500 миллионов лет» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (7): 4167–4171. Бибкод : 2002PNAS...99.4167R . дои : 10.1073/pnas.022055499 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 123620 . ПМИД 11904360 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Фостер А. и др. «Меловой термический максимум и океаническое бескислородное событие 2 в тропиках: температура поверхности моря и стабильные изотопные записи органического углерода из экваториальной Атлантики». Американский геофизический союз, осеннее собрание 2006 г. Система астрофизических данных Смитсоновского института/НАСА. Веб. 20 октября 2009 г. < http://adsabs.harvard.edu/abs/2006AGUFMPP33C..04F >
^ Норрис, Ричард (2018). «Меловой термальный максимум ~85-90 млн лет назад». Океанографический институт Скриппса. По состоянию на 20 сентября 2018 г. http://scrippsscholars.ucsd.edu/rnorris/book/cretaceous-thermal-maximum-85-90-ma. Архивировано 20 сентября 2018 г. на Wayback Machine.
^ Jump up to: ^а ^б Поулсен, Кристофер Дж.; Гендашек, Эндрю С.; Джейкоб, Роберт Л. (1 февраля 2003 г.). «Вызвал ли рифт Атлантического океана меловой тепловой максимум?» . Геология . 31 (2): 115–118. Бибкод : 2003Geo....31..115P . doi : 10.1130/0091-7613(2003)031<0115:DTROTA>2.0.CO;2 . Проверено 17 марта 2023 г.
^ Скотезе, Кристофер Р.; Сун, Хайджун; Миллс, Бенджамин Дж.В.; Ван дер Меер, Дауве Г. (апрель 2021 г.). «Палеотемпературы фанерозоя: изменение климата Земли за последние 540 миллионов лет» . Обзоры наук о Земле . 215 : 103503. Бибкод : 2021ESRv..21503503S . doi : 10.1016/j.earscirev.2021.103503 . S2CID 233579194 . Проверено 17 марта 2023 г.
^ Пюсеа, Эммануэль; Лекюйер, Кристоф; Шеппард, Саймон М.Ф.; Дромар, Жиль; Ребуле, Стефан; Гранжан, Патрисия (3 мая 2003 г.). «Термическая эволюция меловых морских вод Тетия, сделанная на основе изотопного состава кислорода эмали зубов рыб» . Палеоокеанография . 18 (2): 1029. Бибкод : 2003PalOc..18.1029P . дои : 10.1029/2002pa000823 . ISSN 0883-8305 .
^ Джарен, А. Хоуп; Аренс, Нэн Кристал; Сармьенто, Густаво; Герреро, Хавьер; Амундсон, Рональд (2001). «Земные записи диссоциации гидрата метана в раннем мелу» . Геология . 29 (2): 159–162. Бибкод : 2001Geo....29..159J . doi : 10.1130/0091-7613(2001)029<0159:TROMHD>2.0.CO;2 . ISSN 0091-7613 .
^ Кларк, Леон Дж.; Дженкинс, Хью К. (1999). «Новые изотопы кислорода свидетельствуют о долгосрочных изменениях климата в меловом периоде в южном полушарии» . Геология . 27 (8): 699–702. Бибкод : 1999Geo....27..699C . doi : 10.1130/0091-7613(1999)027<0699:NOIEFL>2.3.CO;2 . ISSN 0091-7613 .
^ Хубер, Брайан Т.; Ходелл, Дэвид А.; Гамильтон, Кристофер П. (октябрь 1995 г.). «Климат среднего – позднего мела в южных высоких широтах: стабильные изотопные доказательства минимальных температурных градиентов от экватора к полюсу» . Бюллетень Геологического общества Америки . 107 (10): 1164–1191. Бибкод : 1995GSAB..107.1164H . doi : 10.1130/0016-7606(1995)107<1164:MLCCOT>2.3.CO;2 . ISSN 0016-7606 .
^ Уилсон, Пол А., Ричард Д. Норрис и Мэтью Дж. Купер. «Проверка гипотезы меловых парников с использованием стекловидного кальцита фораминифер из ядра туронских тропиков на возвышенности Демерара». Геология 30.7 (2002): 607-610. Веб. Октябрь 2009 г. < http://geology.geoscienceworld.org/cgi/content/abstract/30/7/607 >.
^ О'Брайен, Шарлотта Л.; Робинсон, Стюарт А.; Панкост, Ричард Д.; Синнингхе Дамте, Яап С.; Схоутен, Стефан; Лант, Дэниел Дж.; Альсенц, Хайко; Борнеманн, Андре; Боттини, Чинция; Брасселл, Саймон К.; Фарнсворт, Александр; Форстер, Астрид; Хубер, Брайан Т.; Инглис, Гордон Н.; Дженкинс, Хью К.; Линнерт, Кристиан; Литтлер, Кейт; Марквик, Пол; Маканена, Элисон; Муттерлозе, Йорг; Наафс, Б. Дэвид А.; Путтманн, Вильгельм; Слейс, Аппи; Ван Хелмонд, общее собрание Нильса; Веллекуп, Джон; Вагнер, Томас; Врубель, Нил А. (сентябрь 2017 г.). «Эволюция температуры поверхности моря в меловой период: ограничения, связанные с TEX86 и планктонными изотопами кислорода фораминифер» . Обзоры наук о Земле . 172 : 224–247. Бибкод : 2017ESRv..172..224O . doi : 10.1016/j.earscirev.2017.07.012 . HDL : 2434/521617 . S2CID 55405082 .
^ Макинерни, Франческа А.; Винг, Скотт Л. (30 мая 2011 г.). «Термический максимум палеоцена-эоцена: возмущение углеродного цикла, климата и биосферы с последствиями для будущего». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 39 (1): 489–516. Бибкод : 2011AREPS..39..489M . doi : 10.1146/annurev-earth-040610-133431 . ISSN 0084-6597 .

[1] Ротман, Дэниел Х. (2 апреля 2002 г.). «Уровень углекислого газа в атмосфере за последние 500 миллионов лет» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (7): 4167–4171. Бибкод : 2002PNAS...99.4167R . дои : 10.1073/pnas.022055499 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 123620 . ПМИД 11904360 .

[Foster-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Фостер А. и др. «Меловой термический максимум и океаническое бескислородное событие 2 в тропиках: температура поверхности моря и стабильные изотопные записи органического углерода из экваториальной Атлантики». Американский геофизический союз, осеннее собрание 2006 г. Система астрофизических данных Смитсоновского института/НАСА. Веб. 20 октября 2009 г. < http://adsabs.harvard.edu/abs/2006AGUFMPP33C..04F >

[3] Норрис, Ричард (2018). «Меловой термальный максимум ~85-90 млн лет назад». Океанографический институт Скриппса. По состоянию на 20 сентября 2018 г. http://scrippsscholars.ucsd.edu/rnorris/book/cretaceous-thermal-maximum-85-90-ma. Архивировано 20 сентября 2018 г. на Wayback Machine.

[Poulsen-4] Jump up to: ^а ^б Поулсен, Кристофер Дж.; Гендашек, Эндрю С.; Джейкоб, Роберт Л. (1 февраля 2003 г.). «Вызвал ли рифт Атлантического океана меловой тепловой максимум?» . Геология . 31 (2): 115–118. Бибкод : 2003Geo....31..115P . doi : 10.1130/0091-7613(2003)031<0115:DTROTA>2.0.CO;2 . Проверено 17 марта 2023 г.

[5] Скотезе, Кристофер Р.; Сун, Хайджун; Миллс, Бенджамин Дж.В.; Ван дер Меер, Дауве Г. (апрель 2021 г.). «Палеотемпературы фанерозоя: изменение климата Земли за последние 540 миллионов лет» . Обзоры наук о Земле . 215 : 103503. Бибкод : 2021ESRv..21503503S . doi : 10.1016/j.earscirev.2021.103503 . S2CID 233579194 . Проверено 17 марта 2023 г.

[6] Пюсеа, Эммануэль; Лекюйер, Кристоф; Шеппард, Саймон М.Ф.; Дромар, Жиль; Ребуле, Стефан; Гранжан, Патрисия (3 мая 2003 г.). «Термическая эволюция меловых морских вод Тетия, сделанная на основе изотопного состава кислорода эмали зубов рыб» . Палеоокеанография . 18 (2): 1029. Бибкод : 2003PalOc..18.1029P . дои : 10.1029/2002pa000823 . ISSN 0883-8305 .

[7] Джарен, А. Хоуп; Аренс, Нэн Кристал; Сармьенто, Густаво; Герреро, Хавьер; Амундсон, Рональд (2001). «Земные записи диссоциации гидрата метана в раннем мелу» . Геология . 29 (2): 159–162. Бибкод : 2001Geo....29..159J . doi : 10.1130/0091-7613(2001)029<0159:TROMHD>2.0.CO;2 . ISSN 0091-7613 .

[8] Кларк, Леон Дж.; Дженкинс, Хью К. (1999). «Новые изотопы кислорода свидетельствуют о долгосрочных изменениях климата в меловом периоде в южном полушарии» . Геология . 27 (8): 699–702. Бибкод : 1999Geo....27..699C . doi : 10.1130/0091-7613(1999)027<0699:NOIEFL>2.3.CO;2 . ISSN 0091-7613 .

[9] Хубер, Брайан Т.; Ходелл, Дэвид А.; Гамильтон, Кристофер П. (октябрь 1995 г.). «Климат среднего – позднего мела в южных высоких широтах: стабильные изотопные доказательства минимальных температурных градиентов от экватора к полюсу» . Бюллетень Геологического общества Америки . 107 (10): 1164–1191. Бибкод : 1995GSAB..107.1164H . doi : 10.1130/0016-7606(1995)107<1164:MLCCOT>2.3.CO;2 . ISSN 0016-7606 .

[Wilson-10] Уилсон, Пол А., Ричард Д. Норрис и Мэтью Дж. Купер. «Проверка гипотезы меловых парников с использованием стекловидного кальцита фораминифер из ядра туронских тропиков на возвышенности Демерара». Геология 30.7 (2002): 607-610. Веб. Октябрь 2009 г. < http://geology.geoscienceworld.org/cgi/content/abstract/30/7/607 >.

[11] О'Брайен, Шарлотта Л.; Робинсон, Стюарт А.; Панкост, Ричард Д.; Синнингхе Дамте, Яап С.; Схоутен, Стефан; Лант, Дэниел Дж.; Альсенц, Хайко; Борнеманн, Андре; Боттини, Чинция; Брасселл, Саймон К.; Фарнсворт, Александр; Форстер, Астрид; Хубер, Брайан Т.; Инглис, Гордон Н.; Дженкинс, Хью К.; Линнерт, Кристиан; Литтлер, Кейт; Марквик, Пол; Маканена, Элисон; Муттерлозе, Йорг; Наафс, Б. Дэвид А.; Путтманн, Вильгельм; Слейс, Аппи; Ван Хелмонд, общее собрание Нильса; Веллекуп, Джон; Вагнер, Томас; Врубель, Нил А. (сентябрь 2017 г.). «Эволюция температуры поверхности моря в меловой период: ограничения, связанные с TEX86 и планктонными изотопами кислорода фораминифер» . Обзоры наук о Земле . 172 : 224–247. Бибкод : 2017ESRv..172..224O . doi : 10.1016/j.earscirev.2017.07.012 . HDL : 2434/521617 . S2CID 55405082 .

[12] Макинерни, Франческа А.; Винг, Скотт Л. (30 мая 2011 г.). «Термический максимум палеоцена-эоцена: возмущение углеродного цикла, климата и биосферы с последствиями для будущего». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 39 (1): 489–516. Бибкод : 2011AREPS..39..489M . doi : 10.1146/annurev-earth-040610-133431 . ISSN 0084-6597 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]