Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Tại sao nồng độ carbon dioxide trong sáp khí quyển và suy yếu dần cùng với thời kỳ ấm áp và lạnh lẽo của quá khứ? Các nhà khoa học đã cố gắng trả lời câu hỏi này trong nhiều năm, và nhờ những manh mối hóa học còn sót lại trong lõi trầm tích được chiết xuất từ sâu dưới đáy đại dương, họ bắt đầu ghép lại những mảnh ghép đó.
Tại sao nồng độ carbon dioxide trong sáp khí quyển và suy yếu dần cùng với thời kỳ ấm áp và lạnh lẽo của quá khứ? Các nhà khoa học đã cố gắng trả lời câu hỏi này trong nhiều năm, và nhờ những manh mối hóa học còn sót lại trong lõi trầm tích được chiết xuất từ sâu dưới đáy đại dương, họ bắt đầu ghép lại những mảnh ghép đó.
Nghiên cứu gần đây cho thấy đã tăng cường lưu trữ carbon hô hấp trong đại dương sâu thẳm khi nồng độ carbon dioxide trong khí quyển thấp hơn mức hiện nay. Nhưng nghiên cứu mới do một nhà khoa học của Đại học Texas A & M dẫn đầu đã trở lại xa hơn, lần đầu tiên tiết lộ những hiểu biết về mức độ carbon dioxide trong khí quyển trong 50.000 năm trước kỷ băng hà cuối cùng.
Franco Marcantonio, tác giả chính của nghiên cứu và giáo sư và Chủ tịch của Jane và Ken R. Williams ở Bộ Địa chất và Địa vật lý tại Texas A & M chia sẻ: “Một trong những ẩn số lớn nhất về khí hậu trong quá khứ là nguyên nhân của sự biến đổi carbon dioxide trong khí quyển trong các chu kỳ lạnh-lạnh toàn cầu. Ở đây, chúng tôi đã nghiên cứu” cách thức “thay đổi carbon dioxide với” nơi “- cụ thể là, xích đạo phía đông Thái Bình Dương, một khu vực quan trọng của đại dương thế giới, ngày nay, carbon dioxide đáng kể được thải ra khí quyển và tốc độ tăng trưởng thực vật phù du lớn nhất được tìm thấy. “
Nghiên cứu do Quỹ khoa học quốc gia tài trợ gần đây đã được công bố trên báo cáo khoa học (Scientific Reports), một tạp chí nghiên cứu tự nhiên.
Để kiểm tra mức độ carbon dioxide cổ đại, Marcantonio và một nhóm các nhà nghiên cứu đã phân tích một lõi trầm tích dưới đáy đại dương được chiết xuất từ vùng xích đạo phía đông Thái Bình Dương sâu. Lõi dài 10 mét trải dài khoảng 180.000 năm và hóa học của các lớp trầm tích cung cấp cho các nhà khoa học một cửa sổ vào các vùng khí hậu trong quá khứ. Các phép đo hóa học mà họ thực hiện đóng vai trò như một đại diện cho mức oxy của biển sâu.
Đo dấu vết của đồng vị urani và thorium, nhóm nghiên cứu có thể liên kết các giai đoạn lưu trữ carbon tăng cường (và nồng độ oxy trong nước biển thấp) với thời gian giảm nồng độ carbon dioxide trong khí quyển toàn cầu trong 70.000 năm qua.
Bằng cách so sánh hồ sơ trầm tích độ phân giải cao của chúng tôi về oxy hóa biển sâu ở xích đạo phía đông Thái Bình Dương với các khu vực khác của Thái Bình Dương và Nam Đại Dương, nhóm nghiên cứu thấy rằng Thái Bình Dương, như Nam Đại Dương, là một địa điểm cho carbon được hô hấp dưới đại dương sâu lưu trữ trong thời gian nồng độ CO 2 trong khí quyển toàn cầu giảm . Điều quan trọng, các nhà khoa học đặt các hạn chế về vị trí trong cột nước trong phạm vi của bể chứa carbon được lưu trữ trong thời kỳ lạnh.
Hiểu được các động lực trong quá khứ của chu trình carbon của Trái đất có tầm quan trọng cơ bản trong việc thông báo và hướng dẫn việc hoạch định chính sách xã hội trong một thế giới nóng lên với mức độ carbon dioxide trong khí quyển ngày càng tăng.
Đồng tác giả của nghiên cứu là Ryan Hostak, cựu sinh viên tốt nghiệp Texas A & M, đã lấy bằng thạc sĩ địa chất năm 2019; Jennifer E. Hertzberg, người đã nhận bằng Tiến sĩ trong ngành hải dương học từ Texas A & M năm 2015 và hiện là nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Khoa Khoa học Trái đất, Đại dương và Khí quyển tại Đại học Old Dominion; và Matthew W. Schmidt, phó giáo sư khoa học đại dương, trái đất và khí quyển tại Old Dominion. Marcantonio và các đồng nghiệp đã thiết kế nghiên cứu, ông và Hostak đã thực hiện các phân tích đồng vị, và nhóm nghiên cứu đã giải thích dữ liệu.
Bằng cách thực hiện các nghiên cứu tương tự về trầm tích bao phủ một vùng rộng lớn hơn của Thái Bình Dương sâu thẳm, chúng ta sẽ có thể lập bản đồ không gian về phạm vi của vũng carbon được hô hấp trước đây.
Các phân tích nguyên tố vi lượng và nguyên tố phóng xạ của nghiên cứu đã được tiến hành tại Cơ sở đồng vị phóng xạ R. Ken Williams của Trường Đại học Địa chất. Lõi trầm tích được Marcantonio và các đồng nghiệp trích xuất trên hành trình nghiên cứu do NSF tài trợ trên tàu R / V Melville năm 2010.
Nguồn truyện:
Vật liệu được cung cấp bởi Đại học Texas A & M University . Bản gốc được viết bởi Leslie Lee. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :