מערות כמו ארכיון אקלים טבעי: חקר רשומות אקלים עתיקות

הבנת מערכת האקלים של כדור הארץ דורשת פרספקטיבה המשתרעת הרבה מעבר להיקף המוגבל של רשומות מזג אוויר אינסטרומנטליות.כדי לתפוס את המגוון המלא של יציבות האקלים הטבעית ולבחנו את ההשפעה של פעילות אנושית, מדענים פונים לאלגוריתמים חיוורים.בין הארכיונים החשובים והמאמינים ביותר של סביבות קודמות הם מערכות אקלים קריטיות, מוגן מפני כוחות אקלים אקסוסיביים המיידיים של גשם, רוח, והפרעות ביולוגיות המשפיעות על פני השטח, מציעות ייחודיות של מבנים גיאולוגיים וצורות אורגזימים של מינרליים ומזגניות אחרות, אשר מינרליים, אשר מקיפים, אשר טמפרטורות פתאומיות, אשר ניתן לנתח באופן טבעי, ומזגומטרידות, אשר ניתן להבחין בין מינרליים, באופן טבעי, מבנים גאופוליטיות, אשר ניתן להבחין בין השנים-לציוניות, אשר ניתן להבחין בין המבנים, מבנים היסטוריים, אשר ניתן להבחין בין מינרליים, אשר ניתן להבחין בין מינרליים, באופן טבעי, אשר ניתן להבחין בין מינרליים, מבנים היסטוריים, אשר ניתן להבחין בין המבנים, באופן טבעי, באופן טבעי, באופן טבעי, באופן טבעי, אשר ניתן להבחין בין המבנים, אשר ניתן להבחין בין טמפרטורות מרהיבות, אשר ניתן להבחין בין המבנים, באופן טבעי, אשר ניתן להבחין בין מינרל

יציבות ייחודית של סביבת מערות

הסיבה העיקרית מערות משמשות כארכיון אקלים יוצא דופן הוא היציבות הסביבתית שלהם.בניגוד לפקדות פני השטח כגון משקעים האגם או בוץ אפונה, מערות נספגות מההשפעות הישירות של הרוח, הגשם, וטמפרטורות גדולות מתנדנדות.הסלע המתפתל פועל כגורם חזק, שמירה על טמפרטורה פנימית כמעט-קונית שעוקבת מקרוב את פני השטח השנתי של האזור הוא מעל ליציבות של מינרלים אלה הוא חיוני לשימור.

לחות חוזרת בתוך מעברי המערה נשמרת בדרך כלל ב-100%.לחות גבוהה זו מונעת את ההצטברות המונעת של evaporation או diagenesis שיכולה לפשרה של פרוקסיזות חיוורות שנמצאו בסביבות פתוחות יותר.הסימנים הכימיים נעולים בתצורות של אקלים נותרו במידה רבה מפוזרים, ומספקים תיעוד נקי של תנאים סביבתיים בזמן היווצרות.

ארכיון תגיות: The Primary Climate Archives

בעוד המערות מכילות סוגים רבים של פרוקסיזיות אקלים, החשוב ביותר הם speleothems. אלה מאגרי מינרלים משניים בצורת מים גשם percolates דרך הקרקע overlying הקרקע וסלע, פירוק מינרלים פחמן לפני re-precipitating אותם במערה רִיק.כימיה של מים טפטוף ואת התנאים בתוך המערה לקבוע את הסוג והרכב של speleothem.

סטגממיטים, Stalactites, ו Flowstones

השדות הבולטים ביותר הם סטרטקטים (המעבר מהתקרה) ו-stalagmites (הגדלה מהרצפה) סטולגממיטים הם בדרך כלל מועדים למחקרים חיוורים כי הם בנויים על ידי מים טפטפים ישירות על נקודה ו accumating אנכית לאורך זמן.תבנית צמיחה צירית זו מייצרת שכבה נקייה, שכבת שכבה עבה כי הוא לעתים קרובות חסר קדמיות, אבל גם מסלעים, אבל יכול לספק אותות מים חלקה, אבל גם ממתכת גבוהה.

שכבות צמיחה וLamination

רבים stalagmites להציג תופעות צמיחה שנתיות או sub-annual, אנלוגי טבעות עץ אבל מורכב סידן פחמן. שכבות אלה תוצאה של וריאציות עונתיות בקצב טפטוף, כימיה מים, או טמפרטורה, המשפיעים על המבנה קריסטל וההכללה. עובי ותכונות אופטיות של la היכרויות אלה יכול לספק מידע ישיר על כמויות קודמות וגמישות עונתית. בהקשר גבוה של רזולוציה, ספירת אלה מספקת שכבה מדויקת עם רדיו משולבת עם קונדרומטרוני בשילוב עם רדיו עצמאי.

פענוח מזהמים ב- Speleothems

הכוח של speleothem חירוטלמטולוגיה הוא ב proxies גיאוכימי נעול בתוך הנקה calcite lattice. פרוקסies אלה לספק הערכות כמותיות או חצי-אנטיות של תנאים סביבתיים קודמים. ניתוח אותות אלה דורש ספקטרום המוני מתוחכם והבנה מעמיקה של הידרולוגיה מערה וגיאוכימיה.

Stable Isotope Ratios ( ⁇ 18O ו ⁇ 13C)

הפרוקסי הנפוץ ביותר במדעי ספירתול הוא יחס איזוטופ חמצן ( ⁇ 18O) היחס של 18O ל 16O ב calcite הוא פונקציה של הטמפרטורה של היווצרות ואת הרכב האיזוטופי של המים הטפטומטיים. ⁇ 18O של מים טפטוף מים ⁇ 18O, בתורו, משקף את ההרכב של משקעים מעל המערה, אשר משתנה עם שינוי טמפרטורה, סערה, ואת כמות הגשמים של גשם מרובים ניתן לשלב את זה, אבל זה.

יחסי פחמן איזוטופ ( ⁇ 13C) הם אינפורמטיביים באותה מידה, בעיקר המשקפים את צפיפות הצמחייה ואת הסוג מעל המערה. באזורים רבים, C3 צמחים (עצים, שיחים) מייצרים חומר אורגני עם הרבה שונה ⁇ 13C חתימה מאשר C4 צמחים (grasses) שינוי מ C3 עד C4 הדומיננטיות באדמה מעל המערה, לעתים קרובות מונע על ידי שינוי קשר או טמפרטורה, הוא נרשם בטמפרטורות פחמן C13.

Trace Element Geoכימיה

מעבר לאאיזוטופים יציבים, ריכוז של אלמנטים של עקבות משולבים ב calcite מציע נקודת מבט רב-פרוקסית.אלמנטים כמו מגנזיום (Mg), סטרנטיום (Sr), ובריום (Ba) רגישים לתהליכים באדמה ואפילקאראט (יחס הסלע הממוזער) מעל המערה (Mg), למשל, במהלך תקופות דומות, מים מבלים יותר זמן באזור vadose, מה שגורם "לפני"מכסוך" (Cir/Cirre) ל"חמימים) ל"מחדש) ולבקר"מחדש את השינויים בריכוזים יעילים יותר (Creditoxg) למשקעים (Credit) ולבקר" (Credit) ל-Creditmpremprempremprempremprempg) ולבקר) ל-Cercremprempg) ל-Cericercrempg) ל-Credit) ל-Cericial) ל-Clixercremprempg) ל-Cliphericial) ל-Cercrex) ל-Cliphercremprempremprempremprempg) ל

פלואורנס וחומר אורגני

כמה speleothems מכילים חומצות אורגניות שמקורן באדמה משטח כי פלואורסצ'ה תחת אור אולטרה סגול (UV) (UV) עוצמתה של פלואורנס זה יכול להיות קשור שפע של חומר אורגני במים הטפטפטניים, אשר לעתים קרובות נשלט על ידי פרודוקטיביות הקרקע וטמפרטורת פני השטח.בכמה הגדרות, הלהקות השנתי גלויות במיקרוסקופים של פלואורנס לספק מדד ישיר של צמיחה עונתית, המאפשרת מדויקת מאוד של מתודולוגיות שנתיות באופן ברור של אינטגרציה אלה.

רשומות ביולוגיות וסימנטריות במערות

בעוד שפיות שולטות בשטח, פיקדונות אחרים של מערות מספקים מידע אקלים משלים.ארכיונים אלה ממלאים פערים או מציעים פרוקסים שאינם זמינים בקלות מהפקדות מינרלים.

פקדים גואנו כארכיון פולן

ב-Bt guano מצטבר שכבות עבות במגוון רחב של מעברי מערות יבשים. כי עטלפים להאכיל על אזור גדול, הגוראנו שלהם מכיל שפע של מידע שיתוק (פחמן) על ידי ניתוח אבקת לכודה בפקדות גוראנו מלוכדות, החוקרים יכולים לשחזר את קהילת הצמחייה הסובבת בנקודות שונות בזמן.בנוסף, גאנו יכול להיות מתוארך באמצעות טכניקות רדיוקרב, מתן חסכוניות יחסית ופות של ארכיונים פשוטים במיוחד.

רשומות ו-Place Records

מערות רבות הן מערכות הידרולוגיות פעילות עם זרמים אשר הפיקו משקעים קלסטיים (silts, חולות וחצץ) במהלך אירועי השיטפון.משקעים אלה יכולים לשמר רשומות של גשם קיצוני והיסטוריית הצפה המשתרעת לאחור אלפי שנים.ההתפלגות בגודל גרגר, הידרוגניות אורגניות, ותוכן אורגני של סממנים אלה יכולים להצביע על האנרגיה של אירועים מהעבר.

בניית Chronology אמין עם היכרויות רדיומטרי

הערך של כל שיא חיוורקלי קשור ביסודו לרונוולוגיה שלו.ללא מודל גיל מדויק, אי אפשר לקשור בין אזורים שונים או להבין את הרצף והתזמון של שינויי האקלים.מערת מספקת יתרון ייחודי באזור זה באמצעות הכדאיות הנרחבת של אורניום-תאוריום (U-Th) היכרויות.

היכרויות U-Th הוא תקן הזהב עבור speleochronology.הטכניקה מסתמכת על דעון אורניום (238U ו 234U) כדי thorium (230Th) באופן קריטי, הוא מלוטש במים, בעוד thorium הוא מאוד בלתי פתיר אורניום והוא נעדר במידה רבה בזמן של משקעים קטלאטיים.זה מספק מצב ראשוני מוגדר היטב, או "נקודת אפס", עבור דעיכה נמוכה, לעתים קרובות, עם שיעור בינוני, כמו גם עם הגילים נמוך, כמו גם עם בינוני, כמו גם עם ממוצע של חלבון, עם ממוצע של חלבון, עם ממוצע של חלבון, עם ממוצע של 01%, עם ממוצע של חלבון, עם ממוצע של ספקטרום נמוך, עם ממוצע של חלבון, עם ממוצע של חלבון, עם ממוצע של חלבון, עם ממוצע של חלבון, עם משקל נמוך, עם משקל נמוך, עם ממוצע של 01%, עם ממוצע של חלבון, עם משקל בינוני, עם ממוצע של חלבון, עם ממוצע של חלבון, עם ממוצע של חלבון, עם ממוצע של חלבון, עם משקל בינוני, עם ממוצע של חלבון, עם ממוצע של חלבון, עם ממוצע של חלבון, עם משקל נמוך, עם ממוצע של 01%, עם ממוצע של מטריה נמוכה, עם משקל בינוני, כמו גם יכול לעתים קרובות, עם משקל בינוני, עם ממוצע

טכניקה זו חלת על פחמן כי הם בערך 1,000 עד 500 אלף שנים, מכסה את כל התקופה Quaternary מאוחרת.הדיוק ניתן להשיג עם היכרויות U-Th מאפשר סינכרוניזציה של רשומות מערות עם ליבת קרח ורשומות סימנט ימיות על שיאים של סנטיאנס עד אינסוף זמן , עבור דגימות ישנות או פחות חיוור, היכרויות רדיו פחמן של חומר אורגני או פחמן ניתן להשתמש, למרות שזה דורש בדיוק את הפחתת רמת דיוק עבור פחמן (D) הוא רגיל של זמן פחמן (Dicial) הוא גם על ידי פחמן (D) הוא גם על ידי פחמן (D) הוא גם על ידי פחמן כפול (Dates) הוא בבירור) הוא בבירור על ידי פחמן דום של זמן כפול (Dates) הוא בבירור על ידי פחמן דו-ידי פחמן (Dates) הוא גם על ידי פחמן דו-ידי זמן כפול (Date).

גילויים גדולים ויישומים גלובליים

רשומות הפלייאו-ליבריות ממערתות עיצבו מחדש את ההבנה שלנו לגבי דינמיקות האקלים העולמיות.הם סיפקו כמה מהראיות החזקות ביותר למנגנונים המניעים מחזורים של קרחוני ושינויים בקנה מידה של אלפי שנים.

מפה ל-אסיאתית Monsoon

אחת התרומות החשובות ביותר של מדע speleothem היא שחזור מדויק של ה-אסיאתי מונונסון על פני 500 אלף השנים האחרונות.רשומות מאתרים קלאסיים כמו Hulu ומערת Sanbao בסין סיפקו שיא מתמשך וגבוה של עוצמת משמרות מונסונים.רשומות אלה מראות רצף חזק על ידי צפון Hemisphere קיץ insolation, אשר מאשר את התיאוריה הממושכת (מילנ"ם) בדיוק כמו שינויים דרמטיים של אירועים דרמטיים, כמו אלה, כמו אלה, כמו התזמון במהירות, כמו שינויים דרמטי של אירועים דרמטיים של אירועים דרמטיים של מזג אוויריים, כמו גם על ידי צפון Hemis דרמטיים, כמו גם על ידי אירועים דרמטיים, כמו גם על ידי אירועים דרמטי יותר מאשר התזמון, כמו גם על ידי התזמון, כמו גם על ידי צפון Hemispherethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethrethre

ארגון מחדש של דרום אמריקה Hydroclimate

בדרום אמריקה, רשומות ספירות מהמערת אלטאי ובווטורה עקבו אחר תנועות של רוחות מערבול הדרומי ודרום אמריקה מונsoon.רשומות אלה חיוניות להבנת השערת הדו קוטבית רואה, המתארת את השינויים בטמפרטורות מחוץ לphase בין צפון ודרום אמריקה מונספירים במהלך ימי קרח.

שינוי האקלים

ההחלטה הזמנית של רשומות המערות הופכת אותם אידיאליים ללימוד המהירות והמבנה של שינויים באקלים פתאומי. על ידי בחינת איזוטופים יציבים ואלמנטים של עקבות לאורך תקופות מעבר גדולות (למשל, סוף עידן הקרח האחרון), מדענים יכולים לראות כי כמה שינויים התרחשו בתוך עשרות שנים, לא מאות שנים. מידע זה חיוני לבדיקת הרגישות של מערכת האקלים להפרעות ולקביעת גבול לפוטנציאל של תגובות פתאומיות של שינויים במזג אוויריים אלה.

אתגרים וכיוונים עתידיים

למרות הכוח שלהם, ארכיון המערות מגיעים עם אתגרים טבועה שמניעים התפתחות מתודולוגית מתמשכת.נושא אחד עיקרי הוא הפוטנציאל של "לא-קוויליריום" או "קינוטי" שבריר במהלך פיזור קלציטים.אם המים הטפטפים דה-גזים CO2 מהר מדי או אם הסרט המים הופך רזה מדי, ההרכב האמפטוני של ה-הליקיט יכול להיות מנוסח מן הדוגמאות הסביבתיות, כמו "אפקטים" איטיים, כמו גם על ידי בדיקות איטיות, כמו "אפקטים" (Hate) עם אפקטים איטיים," (מדומים).

אתגר נוסף משלב רשומות מערות מגוונות לתוך מסגרת גלובלית עקבית. מערות שונות להגיב הידרולוגיה מקומית גיאולוגיה, כלומר שיא ⁇ 18O ממערת אחת לא תמיד יכול להיות ביחס ישירות אחד ללא הבנה עמוקה של המערכת המקומית. תוכניות ניטור מודרני המדדוד כימיה מים טפטוף, אווירת מערה pCO2, ואקלים פני השטח הם חיוני עבור קישוט אותות אלה.

מסקנה

מערות מייצגות את אחד הארכיונים הטבעיים החשובים ביותר הזמינים ל-Furoclimatology.סביבה הייחודית שלהם משמרת מגוון מדהים של רשומות גיאולוגיות וביולוגיות המספקות פתרונות גבוהים, בדיוק מתוארכים תובנות להיסטוריה של האקלים של כדור הארץ.ממכאן ה-Econdericledeed stalagmites של אסיה, אשר מטביעות את הדופק של המונסון, למשקעים המבולטים במערות האירופיות כי Holoceneness, כך שעדיין לא ברור, כמו ארכיונים של טמפרטורות של מינרלים של מינרלים של גלקסיות, כמו גם מינרלים של גלקסיות עמוקות יותר, כמו גם מינרלים של מינרלים של מינרלים של מינרלים של מינרלים של מינרליים, כמו גם גלקסיות, כמו גם טמפרטורות רחבות של טמפרטורות גבוהות יותר, כמו גם גלקסיות אוויריות, כמו גם גלקסיות אוויריות, כמו גם מינרלים, כמו גלקסיות אוויריות, כמו גם גלקסיות אינטנסיביות של גלקסיות עמוקות יותר, כדי לכדי גלקסיות אוויריות, כמו גם גלקסיות אוויריות, כדי לארכיון זמן מתוחכמות הגלקסיות אוויריות, כדי לאנטארקטיות של גלקסיות אינטנסיביות, כדי לארכיון זמן מתוח