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    Les tendances du climat et du cycle du carbone des 50 derniers millions d'années réconciliées

    Volcan Cleveland, Éruption des îles Aléoutiennes en 2006. Le volcanisme est l'une des principales sources de dioxyde de carbone dans le cycle du carbone à long terme équilibré par l'altération des puits, lequel, entre autres, représentent des processus importants inclus dans le modèle de Komar et Zeebe. Crédit :Image de la NASA avec l'aimable autorisation de Jeff Williams

    Les prévisions des futurs changements climatiques nécessitent une compréhension claire et nuancée du climat passé de la Terre. Dans une étude publiée aujourd'hui dans Avancées scientifiques , Les océanographes de l'Université d'Hawai'i (UH) à Mānoa ont entièrement réconcilié les tendances du climat et du cycle du carbone des 50 derniers millions d'années, résolvant ainsi une controverse débattue dans la littérature scientifique depuis des décennies.

    Tout au long de l'histoire de la Terre, le climat mondial et le cycle mondial du carbone ont subi des changements importants, dont certains remettent en cause la compréhension actuelle de la dynamique du cycle du carbone.

    Moins de dioxyde de carbone dans l'atmosphère refroidit la Terre et diminue l'altération des roches et des minéraux sur la terre sur de longues échelles de temps. Moins d'altération devrait conduire à une profondeur de compensation de calcite (CCD) plus faible, qui est la profondeur dans l'océan où le taux de matière carbonatée pleuvant est égal au taux de dissolution du carbonate (également appelé "ligne de neige"). La profondeur du CCD peut être retracée au cours du passé géologique en inspectant la teneur en carbonate de calcium des carottes de sédiments du fond marin.

    Ancien étudiant diplômé en océanographie Nemanja Komar et professeur Richard Zeebe, à la fois à l'UH Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST), appliqué le modèle informatique le plus complet de la chimie des carbonates océaniques et de la CCD à ce jour, ce qui en fait la première étude qui relie quantitativement tous les éléments importants du cycle du carbone à travers le Cénozoïque (derniers 66 millions d'années).

    Contrairement aux attentes, les enregistrements de carbonate d'eau profonde indiquent qu'en tant que dioxyde de carbone atmosphérique (CO 2 ) a diminué au cours des 50 derniers millions d'années, le CCD global s'est approfondi (pas en banc), créant une énigme du cycle du carbone.

    Les squelettes fossilisés des grands fonds d'il y a 45 millions d'années trouvés dans des carottes de sédiments fournissent aux scientifiques des moyens de dater les carottes et de déduire la chimie des océans passée, température et plus. Crédit :Stanley A. Kling. Scripps Institution of Oceanography Photographs

    "La position variable du paléo-CCD au fil du temps porte un signal de la dynamique combinée du cycle du carbone du passé, " dit Komar, auteur principal de l'étude. "Tracer l'évolution du CCD à travers le Cénozoïque et identifier les mécanismes responsables de ses fluctuations sont donc importants pour déconvoluer les changements passés du CO atmosphérique 2 , érosion, et l'enfouissement du carbonate en eau profonde. En tant que CO 2 et la température a chuté au cours du Cénozoïque, le CCD aurait dû augmenter, mais les archives montrent qu'il s'est en fait approfondi."

    Le modèle informatique de Komar et Zeebe leur a permis d'étudier les mécanismes possibles responsables des tendances à long terme observées et de fournir un mécanisme pour réconcilier toutes les observations.

    "Étonnamment, nous avons montré que la réponse CCD était découplée des changements dans les taux d'altération des silicates et des carbonates, remettre en cause l'hypothèse de longue date du soulèvement, qui attribue la réponse CCD à une augmentation des taux d'altération due à la formation de l'Himalaya et est contraire à nos conclusions, " a déclaré Komar.

    Leurs recherches suggèrent que la déconnexion s'est développée en partie à cause de la proportion croissante de carbonate enfoui dans l'océan ouvert par rapport au plateau continental en raison de la baisse du niveau de la mer à mesure que la Terre se refroidissait et que les calottes glaciaires continentales se formaient. En outre, les conditions océaniques ont provoqué la prolifération d'organismes producteurs de carbonate en haute mer au cours de cette période.

    "Notre travail fournit de nouvelles informations sur les processus fondamentaux et les rétroactions du système Terre, ce qui est essentiel pour éclairer les prévisions futures des changements du climat et du cycle du carbone, " a déclaré Komar.

    Les chercheurs travaillent actuellement sur de nouvelles techniques pour contraindre la chronologie des changements climatiques et du cycle du carbone au cours des 66 derniers millions d'années.


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