Каковы были глобальные последствия ледяного покрова на нашей планете?

Последний ледниковый максимум (LGM) относится к самому последнему периоду в истории Земли, когда ледники были самыми толстыми, а уровень моря - самым низким, примерно между 24 000–18 000 календарные годы назад (cal bp). Во время LGM ледяные щиты на всем континенте покрывали высокоширотную Европу и Северную Америку, а уровень моря был на 400–450 футов (120–135 метров) ниже, чем сегодня. В разгар последнего ледникового максимума вся Антарктида, большие части Европы, Северной Америки и Южной Америки, а также небольшие части Азии были покрыты круто выпуклым и толстым слоем льда.

Последний ледниковый максимум: ключевые выносы

Подавляющее свидетельство этого давно ушедшего процесса можно увидеть в отложениях, вызванных изменениями уровня моря во всем мире, в коралловых рифах, устьях рек и океанах; и на обширных североамериканских равнинах пейзажи царапались тысячелетиями ледникового движения.

В преддверии LGM между 29 000 и 21 000 кал. Б.п. наша планета наблюдала постоянный или медленно увеличивающийся объем льда с уровнем моря достиг своего самого низкого уровня (примерно на 450 футов ниже сегодняшней нормы), когда ледниковый лед был на 52x10 (6) кубических километров больше, чем есть сегодня.

Исследователи интересуются последним ледниковым максимумом из-за того, когда он произошел: он был самым последним глобальное воздействие на изменение климата, и это произошло и в некоторой степени повлияло на скорость и траекторию колонизация американских континентов. Характеристики LGM, которые ученые используют, чтобы помочь идентифицировать последствия такого крупного изменения, включают колебания в эффективный уровень моря, а также снижение и последующее повышение уровня углерода в нашей атмосфере в частях на миллион период.

Обе эти характеристики похожи - но противоположны - тем проблемам изменения климата, с которыми мы сталкиваемся сегодня: во время LGM и уровень моря, и процент углерод в нашей атмосфере были существенно ниже, чем мы видим сегодня. Мы еще не знаем всех последствий того, что это значит для нашей планеты, но последствия в настоящее время неоспоримы. В таблице ниже показаны изменения в эффективном уровне моря за последние 35 000 лет (Ламбек и коллеги) и доли на миллион атмосферного углерода (Коттон и коллеги).

• Годы BP, перепад уровня моря, PPM Атмосферный углерод
• 2018, +25 сантиметров, 408 промилле
• 1950, 0, 300 промилле
• 1000 BP, -.21 метра + -. 07, 280 промилле
• 5000 BP, -2,38 м +/- 07, 270 промилле
• 10000 BP, -40,81 м +/- 1,51, 255 промилле
• 15000 BP, -97,82 м +/- 3,24, 210 промилле
• 20000 BP, -135,35 м +/- 2,02,> 190 промилле
• 25 000 п.н., -131,12 м +/- 1,3
• 30000 BP, -105,48 м +/- 3,6
• 35 000 BP, -73,41 м +/- 5,55

Основной причиной падения уровня моря в ледниковые периоды было перемещение воды из океанов в лед и динамическая реакция планеты на огромный вес всего этого льда на наших континентах. В Северной Америке во время LGM вся Канада, южное побережье Аляски и верхняя часть 1/4 Соединенных Штатов были покрыты льдом, простирающимся так же далеко на юг, как штаты Айова и Западная Вирджиния. Ледниковый лед также покрывал западное побережье Южной Америки и в Андах, простираясь до Чили и большей части Патагонии. В Европе лед простирался так же далеко на юг, как Германия и Польша; в Азии ледниковые щиты достигли Тибета. Хотя они не видели льда, Австралия, Новая Зеландия и Тасмания были единой сушей; и горы по всему миру держат ледники.

В позднем плейстоценовом периоде происходили пилообразные циклы между холодными ледниковыми и теплыми межледниковыми периодами, когда глобальные температуры и атмосферный СО² колеблется до 80–100 ppm, что соответствует колебаниям температуры на 3–4 градуса Цельсия (5,4–7,2 градуса по Фаренгейту): увеличение содержания CO в атмосфере² предшествовало уменьшению глобальной массы льда. Океан хранит углерод (называется секвестрация углерода) когда лед низок, и поэтому чистый приток углерода в нашу атмосферу, который обычно вызывается охлаждением, сохраняется в наших океанах. Однако, более низкий уровень моря также увеличивает соленость, и это и другие физические изменения к крупномасштабному Океанские течения поля морского льда также способствуют улавливанию углерода.

Следующее является последним пониманием процесса прогресса изменения климата во время LGM от Lambeck et al.

• 35 000–31 000 кал.р.- медленное понижение уровня моря (выход из Олесуннского интерстадиала)
• 31 000–30 000 кал.- быстрое падение 25 метров, с быстрым ростом льда, особенно в Скандинавии
• 29 000–21 000 кал.- постоянные или медленно растущие объемы льда, расширение скандинавского ледяного щита в восточном и южном направлениях и расширение ледяного покрова Лаврентиды в южном направлении, самое низкое в 21
• 21 000–20 000 кал.Наступление дегляциации,
• 20,000–18,000Cal BP- кратковременное повышение уровня моря на 10-15 метров
• 18 000–16 500 кал.- около постоянного уровня моря
• 16 500–14 000 кал.- основная фаза деглакации, эффективное изменение уровня моря около 120 метров в среднем 12 метров на 1000 лет
• 14 500–14 000 кал.- (теплый период Беллинга-Аллерода), высокий уровень подъема уровня моря, средний подъем уровня моря 40 мм в год
• 14 000–12 500 кал.- уровень моря поднимается на ~ 20 метров через 1500 лет
• 12 500–11 500 кал.- (Младший Дриас), значительно сниженная скорость подъема уровня моря
• 11 400–8 200 кал.- почти равномерный глобальный рост, около 15 м / 1000 лет
• 8,200–6700 кал.- снижение скорости подъема уровня моря в соответствии с заключительной фазой североамериканской деглациации на 7ka
• 6700 к.л. – 1950—Прогрессивное снижение уровня моря
• 1950-настоящее- первое повышение уровня моря за 8000 лет

К концу 1890-х годов промышленная революция начала выбрасывать в атмосферу достаточно углерода, чтобы повлиять на глобальный климат и начать происходящие в настоящее время изменения. К 1950-м годам такие ученые, как Ханс Суесс и Чарльз Дэвид Килинг, начали осознавать врожденную опасность углерода, добавляемого человеком, в атмосфере. Глобальный средний уровень моря (GMSL), согласно Агенство по Защите Окружающей Среды, выросла почти на 10 дюймов с 1880 года и, судя по всему, ускоряется.

Самые ранние измерения текущего повышения уровня моря были основаны на изменениях приливов на местном уровне. Более свежие данные поступают из спутниковой альтиметрии, которая отбирает пробы в открытом океане, позволяя получить точные количественные данные. Это измерение началось в 1993 году, и 25-летний рекорд показывает, что глобальный средний уровень моря поднялся на скорость от 3 +/- 4 миллиметра в год, или почти 3 дюйма (или 7,5 см) с момента начала записи. Все больше и больше исследований показывают, что, если выбросы углерода не уменьшатся, к 2100 году вероятен дополнительный рост на 2–5 футов (.65–1.30 м).

Области, на которые уже повлияло повышение уровня моря, включают восточное побережье США, где в период с 2011 по 2015 год уровень моря поднялся до пяти дюймов (13 см). Миртл Бич в Южной Каролине в ноябре 2018 года произошли приливы, которые затопили их улицы. В Эверглейдс во Флориде (Dessu и коллеги, 2018) повышение уровня моря было измерено на уровне 5 дюймов (13 см) в период с 2001 по 2015 год. Дополнительным воздействием является увеличение солевых шипов, изменяющих растительность, из-за увеличения притока в течение сухого сезона. Цюй и коллеги (2019) изучили 25 станций приливов в Китае, Японии и Вьетнаме, и данные о приливах показывают, что повышение уровня моря в 1993–2016 годах составляло 3,2 мм в год (или 3 дюйма).

Долгосрочные данные были собраны во всем мире, и оценки таковы, что к 2100 году, 3–6 футов (1–2 метр) возможно повышение среднего глобального уровня моря, что в целом должно составлять 1,5–2 градуса Цельсия. потепление. Некоторые из них говорят о том, что повышение на 4,5 градуса не является невозможным, если выбросы углерода не уменьшатся.

Согласно самым современным теориям, LGM повлияло на прогресс человеческой колонизации американских континентов. Во время LGM вход в Америку был заблокирован ледяными щитами: многие ученые теперь считают, что колонисты начали проникать в Америку через Берингию, возможно, уже через 30 000 лет тому назад.

Согласно генетическим исследованиям, люди оказались на Берингов мост во время LGM от 18 000 до 24 000 кал. пойманный льдом на острове, прежде чем они были освобождены отступающим льдом.

• _{Буржон Л, Берк А и Хайэм Т. 2017. Самое раннее присутствие человека в Северной Америке, датированное последним ледниковым максимумом: новые даты получения радиоуглерода из пещер Синей рыбы, Канада.PLOS ONE 12 (1): e0169486.}
• _{Бьюкенен PJ, Matear RJ, Лентон A, Phipps SJ, Chase Z и Etheridge DM. 2016. Tон моделировал климат последнего ледникового максимума и изучал глобальный морской углеродный цикл. Климат прошлого 12(12):2271-2295.}
• _{Cotton JM, Cerling TE, Hoppe KA, Mosier TM и Still CJ. 2016. Климат, CO2 и история североамериканских трав со времен последнего ледникового максимума.Научные достижения 2 (e1501346).}
• Dessu, Shimelis B. и соавт. "Влияние повышения уровня моря и управления пресной водой на долгосрочные уровни и качество воды в прибрежных болотистых местностях Флориды." Журнал экологического менеджмента 211 (2018): 164–76. Распечатать.
• _{Ламбек К, Руби Н, Перселл А, Сунь У и Сэмбридж М. 2014. Уровень моря и глобальные объемы льда от последнего ледникового максимума до голоцена.Известия Национальной академии наук 111(43):15296-15303.}
• _{Линдгрен А., Гугелиус Г., Кухри П., Кристенсен Т.Р. и Ванденберге Дж. 2016. ГИС-карты и оценки площади распространения вечной мерзлоты Северного полушария во время последнего ледникового максимума.Вечная мерзлота и перигляциальные процессы 27(1):6-16.}
• _{Морено П.И., Дентон Г.Х., Морено Н.Х., Лоуэлл Т.В., Патнэм А.Е. и Каплан М.Р. 2015. Радиоуглеродная хронология последнего ледникового максимума и его окончание в северо-западной Патагонии.Четвертичные Науки Отзывы 122:233-249.}
• Нерем, Р. S., et al. "Изменения климата - ускоренное повышение уровня моря, обнаруженное в эру альтиметра." Известия Национальной академии наук 115.9 (2018): 2022–25. Распечатать.
• Qu, Ying и соавт. "Повышение уровня прибрежного моря вокруг китайских морей." Глобальные и планетарные изменения 172 (2019): 454–63. Распечатать.
• Сленген, Эми Б. A. и соавт. "Оценка модели моделирования повышения уровня моря в двадцатом веке. Часть I: Глобальное изменение среднего уровня моря." Климатический журнал 30.21 (2017): 8539–63. Распечатать.
• _{Виллерслев Е., Дэвисон Д., Мура М., Зобель М., Койсака Е., Эдвардс М. Е., Лоренцен Е. Д., Вестергард М., Гусарова Г., Хайле Дж. И др. 2014. Пятьдесят тысяч лет арктической растительности и мегафауны.Природа 506(7486):47-51.}