CO2 Proxy de données

Globigerinoides ruber | Image par HJ Spero

Image source Smithsonian, Musée national d'histoire naturelle

 

Ce foraminifère coloré, un Globigerinoides ruber (G. ruber), a été découvert à environ 3 mètres de profondeur, près des côtes de Porto Rico. Sa coquille sombre centrale est entourée d'algues symbiotiques (les minuscules points jaunes) et d'épines qui se détacheront à sa mort, permettant ainsi sa conservation dans les archives fossiles. De fait, certains ancêtres anciens de ce G. ruber ont permis aux scientifiques de doubler la durée de conservation des données de CO₂ issues des carottes de glace , dépassant ainsi la limite actuelle d'un million d'années.

Les enregistrements de carottes de glace fournissent un enregistrement proxy haute résolution des atmosphères et des climats passés. Les scientifiques combinent de nombreux types d'enregistrements proxy pour reconstruire les conditions environnementales d'il y a des milliers à plusieurs millions d'années. D'autres exemples de preuves indirectes comprennent les sédiments dans les lacs et les océans et les micro-fossiles. De multiples enregistrements sont intégrés aux observations du système terrestre contemporain pour reconstruire les atmosphères et les climats du passé. Ce travail scientifique élargit notre compréhension du fonctionnement du système terrestre et aide à prédire les climats futurs.

D'une importance pour la composition des atmosphères passées, Bärbel Hönisch et d'autres scientifiques (2009) ont analysé une carotte de sédiments prélevée au fond de l'océan Atlantique à l'ouest de la Sierra Leone. Des anciens coquillages de G. ruber dans le noyau sédimentaire, ils ont développé un enregistrement à haute résolution des isotopes d'oxygène (δ18O). Cela a fourni des preuves montrant, entre autres, que le CO atmosphérique2 les niveaux ont fluctué entre 213 ppm (+ 30 / -28) et 283 ppm (+ 30 / -32) pendant la période allant d'il y a 900,000 2.1 ans à 172 millions d'années. Ceci est similaire à la plage de 300 à XNUMX ppm établi par le record de carotte de glace.

Hönisch et ses co-chercheurs ne disposaient pas de bulles d'air datant de plus de 800,000 2 ans. Ils se sont appuyés sur des preuves géologiques moins directes pour affiner et étendre la précision de nos connaissances sur les niveaux de CO₂ océanique et atmosphérique de plus d'un million d'années, replaçant ainsi notre compréhension des « temps géologiques profonds ».

En ce qui concerne les états climatiques entre 2.6 et 5.3 il y a des millions d'années, à l'époque pliocène, les CO2 les niveaux semblent comparables à ceux d'aujourd'hui et les modèles suggèrent que les températures mondiales étaient de 3 ° C à 4 ° C plus chaudes que les climats préindustriels (Yhang et al., 2014). En 2020, une étude centrée sur CO2 dans les plantes vasculaires des sédiments terrestres a révélé que CO2 est resté en deçà des niveaux actuels pendant au moins 7 millions d'années, et potentiellement au cours des 23 derniers millions d'années (Cui et al., 2020).

Les scientifiques ont étudié l'histoire de cette planète depuis sa formation il y a 4.54 milliards d'années. Les preuves suggèrent que cela fait probablement des millions d'années depuis CO2 et les températures mondiales étaient plus élevées qu'elles ne le sont aujourd'hui (Hönisch et al., 2009; Yhang et al., 2013; Zhang et al, 2014). Au fur et à mesure que nous apprenons le passé, les faits des climats plus chauds d'il y a si longtemps ont moins de pertinence immédiate pour notre espèce qui a émergé il y a à peine 200,000 12,000 ans. Elle est moins pertinente pour les conditions stables dans lesquelles la civilisation s'est développée au cours des XNUMX XNUMX dernières années.

 

"Si l'humanité veut conserver une planète similaire à celle sur laquelle la civilisation développée et à laquelle la vie sur Terre est adapté, preuves paléoclimatiques et changement climatique en cours suggèrent que le CO2 devra être réduit de son 385 actuel ppm au plus 350 ppm."

~ James Hansen et al. (2008)

 

Articles

 

Sciences quotidien Juin 2020 | L'atmosphère d'aujourd'hui CO2 record de plus de 23 millions d'années 

Géologie 2020 | A 23 mon record de basse atmosphère CO2

Science Daily 2009 [Communiqué] Le taux de CO₂ est plus élevé aujourd'hui qu'il ne l'a été ces 2.1 derniers millions d'années.

Institut de la Terre, Université Columbia, 2009 : les concentrations de CO₂ sont plus élevées aujourd’hui qu’au cours des 2.1 derniers millions d’années.

National Geographic 2009  CO2 niveaux les plus élevés en deux millions d'années

Articles de l'AGW Observer sur le CO2 atmosphérique provenant de données indirectes [jusqu'en 2011]

Divisions des temps géologiques de l'USGS (2007)

 

Références

Cui, Y., Schubert, BA, Jahren, AH (2020). A 23 mon record de basse atmosphère CO2. Géologie. réoi : https://doi.org/10.1130/G47681.1 [pdf]

Hansen, J., Sato, M., Kharecha, P., Beerling, D., Berner, R., Masson-Delmotte, V., . . . Zachos, JC (2008). Objectif de réduction du CO₂ atmosphérique : quel objectif l’humanité doit-elle viser ? [arXiv:0804.1126, physics.ao-ph]. Open Science Atmospheric Journal, 2, 217-231. doi:10.2174/1874282300802010217 [ source + .pdf ]

Hönisch, B., Hemming, NG, Archer, D., Siddall, M. et McManus, JF (2009). Concentration atmosphérique de dioxyde de carbone lors de la transition du Pléistocène moyen . Science, 324(5934), 1551-1554. doi:10.1126/science.1171477 [ source + researchgate .pdf ]

Zhang, YG, Pagani, M., Liu, Z., Bohaty, SM et DeConto, R. (2013). Une histoire de 40 millions d'années du CO₂ atmosphérique . Philosophical Transactions of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 371(2001), 1-20. doi:10.1098/rsta.2013.0096 [ source + .pdf ]

Zhang, YG, Pagani, M. et Liu, Z. (2014). Histoire de la température de l'océan Pacifique tropical sur 12 millions d'années . Science, 344(6179), 84-87. doi:10.1126/science.1246172 [ source + columbia u .pdf ]