Des coquilles anciennes suggèrent que les niveaux élevés de CO2 pourraient revenir

Une personne tient un coquillage à la main dans l'eau bleue

En utilisant deux méthodes pour analyser de minuscules organismes trouvés dans les carottes de sédiments des grands fonds marins, les chercheurs ont estimé les niveaux de dioxyde de carbone des 66 derniers millions d'années.

Leurs résultats montrent une image cohérente de l'évolution des niveaux de dioxyde de carbone océan-atmosphère.

« Au CO2 des niveaux d'environ 1500 ppm, observés pour la dernière fois il y a environ 50 millions d'années, il faisait si chaud que nous trouvons des alligators fossilisés dans l'Arctique.

Cette nouvelle recherche sur la reconstruction environnementale montre que les émissions de carbone du 21e siècle ont le potentiel de restituer du dioxyde de carbone atmosphérique (CO2) à des niveaux jamais vus depuis le climats plus chauds du passé lointain de la Terre.

L'étude a révélé que le CO2 des niveaux de plus de 1,500 50 parties par million (ppm) dans l'atmosphère associés à une chaleur mondiale extrême il y a XNUMX millions d'années, un climat si chaud qu'aucune glace n'existait sur les pôles, selon les chercheurs.

« Par exemple, au CO2 des niveaux d'environ 1500 50 ppm, observés pour la dernière fois il y a environ XNUMX millions d'années, il faisait si chaud que nous trouvons des alligators fossilisés dans l'Arctique », explique James Rae, lecteur à la School of Earth and Environmental Sciences de l'Université de St. Andrews et auteur principal de l'article dans le Revue annuelle des sciences de la Terre et des planètes.

Depuis un million d'années, le CO2 les niveaux ont lentement oscillé entre 180 ppm et 300 ppm, au fur et à mesure que le climat de la Terre passait à2 et le climat se sont stabilisés à la fin du dernière période glaciaire, il y a environ 10,000 100 ans, dit Rae. « Au cours des XNUMX dernières années, la combustion de combustibles fossiles a entraîné2 de 280 à 414 ppm.

Changement de CO2 à travers l'histoire de la Terre

« Socialement, nous nous soucions tous du dioxyde de carbone dans l'atmosphère, et en paléoclimatologie, nous avons ces méthodes pour examiner le CO2 variations dans l'histoire de la Terre », explique le co-auteur Yige Zhang, professeur adjoint au département d'océanographie de la Texas A&M University.

«Et en particulier, ces méthodes marines sur deux océans sont les deux plus courantes et sans doute les plus précises. Nous avons utilisé ces deux méthodes de pointe, analysé leur comparaison et examiné l'histoire dont elles nous renseignent au cours des 66 derniers millions d'années.

Les chercheurs ont utilisé deux méthodes indirectes pour reconstituer les niveaux de dioxyde de carbone au cours des 66 derniers millions d'années, également connues sous le nom d'ère cénozoïque : une méthode utilisant des isotopes de carbone dans les alcénones et une autre méthode utilisant des isotopes de bore dans des foraminifères planctiques - des organismes unicellulaires avec des coquilles de calcite , commun dans les carottes marines.

La dernière fois CO2 était aussi élevé qu'il l'est aujourd'hui il y a trois millions d'années et il a entraîné un réchauffement suffisant pour faire fondre toute la glace du Groenland et de l'Antarctique occidental.

« Ces données nous permettent de voir comment le CO2 a changé au cours de l'histoire de la Terre et de l'impact que cela a eu sur le climat », explique Rae. « Au cours des 66 derniers millions d'années, nous avons découvert que le CO2 et le climat mondial vont de pair, avec une augmentation du CO2 niveaux associés à des climats radicalement différents.

Zhang a aidé à superviser le alcénones L'équipe de méthode, ainsi que Heather Stoll, professeure à l'ETH Zürich, et Xiaoqing Liu, étudiant diplômé de Texas A&M, ont participé à la recherche. Rae a travaillé sur les méthodes isotopiques du bore, avec Gavin Foster de l'Université de Southampton et Ross Whiteford de l'Université de St. Andrews.

"La méthode des alcénones commence par des biomarqueurs produits par des algues il y a des millions d'années, et ces algues, comme les algues d'aujourd'hui, étaient photosynthétiques, tout comme les plantes ou les arbres sur terre", explique Zhang. « Lorsque ces algues effectuent la photosynthèse, elles fractionnent les isotopes du carbone. Ce processus est déterminé par un certain nombre de facteurs, et l'un d'eux est la quantité de CO2 à leur disposition dans l'eau de mer.

Chronologie des niveaux d'émissions de carbone

Ces biomarqueurs laissent une chronologie des niveaux de carbone, dit-il.

Les chercheurs ont prélevé des échantillons de carottes de boue des grands fonds marins, où s'accumulent des fossiles microscopiques et des molécules anciennes, préservant ainsi l'histoire du CO2 et le climat. En tirant ces atomes anciens à l'aide d'instruments ultrasensibles, les scientifiques peuvent détecter les empreintes chimiques des changements passés du CO2.

« Les coquilles et les molécules que nous mesurons capturent la chimie de l'eau de mer au moment où elles se développent », explique Rae. « Au cours des 20 dernières années, les scientifiques ont découvert comment utiliser ces empreintes chimiques pour reconstituer la quantité de CO2 était dans l'eau de mer et l'atmosphère au-dessus.

Ces méthodes ont été au centre des divers efforts des chercheurs pendant des années, et ensemble, elles visent à ce que cet article contribue à des efforts plus larges pour combiner une gamme plus large de paléo-CO2 mandataires. Les améliorations récentes apportées à ces méthodes permettent maintenant des reconstructions plus précises et plus précises de l'atmosphère ancienne.

« Cette méthode raffinée produit du CO2 estimations qui sont conformes au CO dérivé des carottes de glace2 records au cours du dernier million d'années », dit Zhang. « Cela nous donne plus de confiance pour étendre les reconstructions à l'ensemble de Époque cénozoïque.

La dernière fois CO2 était aussi élevé qu'il l'est aujourd'hui il y a trois millions d'années, dit Rae, et cela a entraîné un réchauffement suffisant pour faire fondre toute la glace du Groenland et de l'Antarctique occidental et élever le niveau de la mer d'environ 60 mètres.

« Il faut du temps pour que le réchauffement climatique rattrape le CO2 niveaux, mais les archives géologiques nous montrent où nous allons si nous n'utilisons pas des moyens plus propres pour obtenir notre énergie », explique Rae.

Les coauteurs supplémentaires proviennent de l'Université de St. Andrews, de l'Université de South Hampton et de l'Institut fédéral suisse de technologie.

La source: Université Texas A & M

A propos de l'auteur

Leslie Lee-Texas A&M

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Cet article a été initialement publié sur Futurity

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