Pliocen, en geologisk epok mellan två och fem miljoner år sedan med CO2-nivåer som liknar idag, är en bra analog för framtida klimatförutsägelser, enligt en ny studie.

Mauna Loa-observatoriet på Hawaii registrerade nyligen den högsta koncentrationen av koldioxidnivåer i människans historia. Förra gången CO2-nivåer överträffade 400 delar per miljon var under pliocenen, då oceanerna steg 50 fot högre och små iskappar klamrade fast vid polerna.

"Pliocen var inte en värld som människor och våra förfäder var en del av," säger huvudförfattaren Jessica Tierney, docent i geovetenskap vid University of Arizona. "Vi började bara utvecklas i slutet av det."

En trägravering av Eduard Riou visar en landskapsvy av Pliocen. Bilden etsades i slutet av 1800, när CO2-nivåerna svävade runt 295 ppm. (Kredit: välkomstbiblioteket)

Nu när vi har nått 415 delar per miljon CO2, tror Tierney att forskare kan använda Pliocen för att förstå klimatförändringarna i en mycket nära framtid. Tidigare studier försökte detta, men en irriterande skillnad mellan klimatmodeller och fossil data från den delen av jordens historia förvirrade eventuella insikter.

Den nya studien i Geophysical Research Letters, som använde en annan, mer tillförlitlig typ av fossil data än tidigare studier, löser skillnaden mellan fossil data och simuleringar av klimatmodeller.

Funky förändringar

Innan den industriella revolutionen svävde CO2-nivåerna runt 280 ppm. I perspektiv tog det över två miljoner år för CO2-nivåerna att naturligt sjunka från 400 ppm till preindustriella nivåer. På drygt 150 år har mänskligheten fått dessa nivåer att återhämta sig.

Tidigare proxy-mätningar av Pliocen-havets yttemperaturer fick forskare att dra slutsatsen att en varmare jord förorsakade tropiska Stilla havet i ett ekvatorialt vädermönster som kallas El Niño.

Normalt, när handelsvindarna sveper över Stilla havets varma ytvatten från öst till väst, staplas varmt vatten upp i östra Stilla havet och kyler havets västra sida med cirka 7 till 9 grader Fahrenheit. Men under en El Niño sjunker temperaturskillnaden mellan öst och väster till strax under 2 grader, vilket påverkar vädermönstret runt om i världen, inklusive södra Arizona. El Niños förekommer vanligtvis var tredje till sju år, säger Tierney.

Problemet är att klimatmodeller av Pliocen, som inkluderade CO2-nivåer av 400 ppm, inte kunde tycka att simulera en permanent El Niño utan att göra funky, orealistiska förändringar av modellförhållandena.

"Detta papper designades för att se det konceptet om den permanenta El Niño igen och se om det verkligen håller mot en reanalys av uppgifterna," säger hon. "Vi tycker att det inte håller upp."

Fetttermometrar för Pliocen temperatur

För ungefär 20 år sedan fann forskare att de kunde härleda tidigare temperaturer baserat på kemisk analys av en specifik typ av fossiliserat skal av en typ av plankton som kallas foraminifera.

"Vi har inte termometrar som kan gå till Pliocen, så vi måste använda proxy-data istället," säger Tierney.

Sedan dess har forskare lärt sig att havskemi kan skeva foraminifera-mätningar, så Tierney och hennes team använde istället en annan proxy-mätning - fettet som produceras av en annan plankton som kallas coccolithophores. När miljön är varm, producerar kokolitoforer en något annan typ av fett än när det är kallt, och paleoklimatologer kan läsa förändringarna i fettet, som bevaras i havsediment, för att härleda havets yttemperaturer.

”Detta är ett riktigt vanligt använt och tillförlitligt sätt att titta på tidigare temperaturer, så många har gjort dessa mätningar i Pliocen. Vi har data från hela världen, säger Tierney. "Nu använder vi denna fetttermometer som vi vet inte har komplikationer, och vi är säkra på att vi kan få ett renare resultat."

"Allt kolla in"

Forskarna fann att temperaturskillnaden mellan östra och västra sidan av Stillahavet minskade, men inte tillräckligt för att betecknas som en fullständig permanent El Niño.

”Vi hade inte en permanent El Niño, så det var lite av en extrem tolkning av vad som hände. Men det är en minskning av skillnaden mellan öst och väst - det är fortfarande sant. ”

Det östra Stilla havet blev varmare än det västra, vilket fick handelsvindarna att slaka och ändrade nederbördsmönster. Torra platser som Peru och Arizona kan ha varit våtare. Dessa resultat från Pliocen överensstämmer med vad framtida klimatmodeller har förutspått, till följd av CO2-nivåer som når 400 ppm.

Detta är lovande eftersom nu proxydata överensstämmer med klimatmodellerna Pliocen. "Allt kolla in," säger Tierney.

Pliocenen var dock under en tid i jordens historia när klimatet långsamt kyldes. Idag blir klimatet mycket snabbare. Kan vi verkligen förvänta oss ett liknande klimat?

"Anledningen till att havsnivåer och islager inte matchar Pliocene-klimatet är för att det tar tid för att isen smälter," säger Tierney.

"Men förändringarna i atmosfären som inträffar som svar på CO2 - som förändringarna i handelsvinden och regnmönstret - kan definitivt inträffa inom ett mänskligt liv."

Källa: Mikayla Mace för University of Arizona

{vembed Y=jUvJ5ANH86I}

relaterade böcker

Klimatförändring: Vad alla behöver veta

av Joseph Romm
Den väsentliga grunden för vad som kommer att bli den avgörande frågan om vår tid, Klimatförändring: Vad alla behöver veta är en tydlig överblick över vetenskapens, konflikterna och konsekvenserna av vår uppvärmningsplan. Från Joseph Romm, chefvetenskapliga rådgivare för National Geographic's År av Living Dangerously serier och en av Rolling Stone's "100-personer som förändrar Amerika" Klimatförändring erbjuder användarvänliga, vetenskapligt stränga svar på de svåraste (och oftast politiserade) frågorna kring vilken klimatolog Lonnie Thompson har ansett "en klar och nuvarande fara för civilisationen". Finns på Amazon

Klimatförändring: Vetenskapen om global värme och vår energi Framtidens andra utgåvan Edition

av Jason Smerdon
Denna andra upplagan av Klimatförändring är en tillgänglig och omfattande guide till vetenskapen bakom global uppvärmning. Exklusivt illustrerad, texten riktas mot studenter på olika nivåer. Edmond A. Mathez och Jason E. Smerdon ger en bred, informativ introduktion till vetenskapen som ligger till grund för vår förståelse av klimatsystemet och effekterna av mänsklig aktivitet på uppvärmningen av vår planet.Mathez och Smerdon beskriver rollerna som atmosfären och havet spela i vårt klimat, introducera begreppet strålningsbalans och förklara klimatförändringar som inträffade tidigare. De beskriver också de mänskliga aktiviteter som påverkar klimatet, som växthusgas och aerosolutsläpp och avskogning samt effekterna av naturfenomen.  Finns på Amazon

Vetenskapen om klimatförändring: En hands-on-kurs

av Blair Lee, Alina Bachmann
Vetenskapen om klimatförändring: En hands-on-kurs använder text och arton hands-on-aktiviteter att förklara och undervisa vetenskapen om global uppvärmning och klimatförändringar, hur människor är ansvariga och vad som kan göras för att sakta eller stoppa graden av global uppvärmning och klimatförändringar. Denna bok är en komplett, omfattande guide till ett viktigt miljöämne. Ämnen som omfattas av denna bok är: hur molekyler överför energi från solen för att värma atmosfären, växthusgaser, växthuseffekten, den globala uppvärmningen, den industriella revolutionen, förbränningsreaktionen, återkopplingsslingorna, förhållandet mellan väder och klimat, klimatförändringar, kolsänkor, utrotning, kolavtryck, återvinning och alternativ energi. Finns på Amazon

Från Utgivaren:
Inköp på Amazon går för att täcka kostnaden för att få dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, och ClimateImpactNews.com utan kostnad och utan annonsörer som spåra dina surfvanor. Även om du klickar på en länk men inte köper dessa valda produkter, betalar allt annat du köper i samma besök på Amazon oss en liten provision. Det finns ingen extra kostnad för dig, så var vänlig bidra till insatsen. Du kan också använd denna länk att använda till Amazon när som helst så att du kan hjälpa till att stödja våra ansträngningar.