به گزارش «نبض فناوری» به نقل از دیجیاتو، تحقیقات مشترک مؤسسه اسمیتسونیان و دانشگاه آریزونا جزیی ترین نمودار تغییرات دمای سطح زمین را در 485 میلیون سال گذشته نشان می دهد.
در مقاله ای که اخیراً در مجله Science منتشر شده است، دانشمندان نموداری از میانگین دمای سطح جهانی (GMST) را در یک دوره بسیار طولانی به دست آوردند. این نمودار نشان می‌دهد که تغییرات دمای زمین در دوره فانوزوئیک، که در آن گونه‌های مختلف حیات ظاهر شدند، بسیار بیشتر از آن چیزی بود که قبلا تصور می‌شد.
دانشمندان از روشی به نام «تلفیقی داده» استفاده کردند. این روش که در اصل برای پیش بینی آب و هوا توسعه یافته بود، داده های منابع مختلف مانند شواهد زمین شناسی و مدل های آب و هوایی را برای درک بهتر اقلیم های بسیار دور ترکیب می کند.
در هیچ زمانی در دو میلیون سال گذشته چیزی نزدیک به آب و هوای پیش بینی شده برای 2100-2500 پیدا نکردیم. به همین دلیل، دانشمندان راه طولانی را برای درک چگونگی تغییر آب و هوای زمین در آینده طی کرده اند.
تغییرات دمای زمین در دوره فانوزوئیک
این نمودار جدید نشان می دهد که تغییرات دما در طول دوره فانوزوئیک بسیار شدید بوده است. برای میلیون ها سال، GMST بین 11 تا 36 درجه سانتیگراد بود. دوره های گرمای شدید اغلب با افزایش سطح دی اکسید کربن، یک گاز گلخانه ای، در جو مرتبط است.
این نشان می دهد که دی اکسید کربن تنظیم کننده اصلی دمای زمین در مقیاس زمین شناسی است. به عبارت ساده، وقتی CO2 کم است، دما پایین است. و با افزایش CO2، دما نیز افزایش می یابد.
این داده‌ها همچنین نشان می‌دهند که GMST کنونی، که 15 درجه سانتیگراد است، سردتر از بسیاری از فانوزوئیک است. اما انتشار گازهای گلخانه‌ای انسانی اکنون با سرعتی سریع‌تر از سریع‌ترین رویدادهای گرمایش فانروزوییک، سیاره ما را گرم می‌کند.
سرعت تغییرات دمای زمین بسیاری از گونه‌ها و اکوسیستم‌ها را در سرتاسر سیاره تهدید می‌کند و باعث افزایش سریع سطح آب دریاها می‌شود. دوره های دیگر تغییرات آب و هوایی سریع در فانروزوئیک به انقراض دسته جمعی منجر شده بود.
تهیه GMST
این تحقیق بخشی از یک گالری در موزه اسمیتسونیان است که ساخت آن در سال 2018 آغاز شد. در این گالری به نام “تالار فسیل دیوید اچ.” Cooke-Deep Time»، فسیل ها بر اساس تغییرات آب و هوای زمین در 500 میلیون سال گذشته نشان داده شده اند.
مقامات موزه می خواستند نموداری ایجاد کنند تا GMST را در طول دوره Phanerozoic که 540 میلیون سال پیش آغاز شد و تا امروز ادامه دارد به بازدیدکنندگان نشان دهد. اما چنین نموداری وجود نداشت. تا حدودی به این دلیل که شواهد فسیلی اساساً سازگار نیستند.
فسیل ها سرنخ هایی از دمای باستانی دارند. به عنوان مثال، شیمی پوسته های فسیل شده دمای اقیانوس ها را در گذشته های دور نشان می دهد. اما اینها فقط لحظات کوچکی را در یک منطقه محدود ثبت کرده اند. این امر تعیین دمای گذشته را در مقیاس جهانی دشوار می کند.
به همین دلیل محققان از روش یکپارچه سازی داده ها استفاده کردند. هواشناسان از این روش برای ارائه پیش بینی های دقیق تری با استفاده از عوامل مختلف مانند دما، رطوبت و سرعت باد استفاده می کنند و آنها را با مدل های آب و هوا ترکیب می کنند.
علاوه بر این، دانشمندان در مطالعه فعلی بیش از 150000 نقطه داده را از آرشیوهای مختلف ژئوشیمیایی جمع آوری کردند. این داده ها شامل دمای اقیانوس های باستانی بود که از پوسته های فسیل شده و دیگر مواد اقیانوس باستانی به دست می آمد.
گروهی دیگر از همین دانشمندان بیش از 850 مدل شبیه سازی از آب و هوای زمین در زمان های مختلف در گذشته بر اساس موقعیت قاره ها و ترکیب جو تهیه کردند. با ترکیب این دو خط شواهد، دانشمندان توانستند نمودار دقیق تری از تغییرات دمای زمین در 485 میلیون سال گذشته به دست آورند.
