climate-and-environment
Doğal İklim Arşivleri Olarak Mağaralar: Antik İklim Records
Table of Contents
Dünya'nın iklim sistemini anlamak, karmaşık hava kayıtlarının sınırlı kapsamının ötesine uzanan bir perspektif gerektirir. Yüzey yataklarını etkileyen tüm doğal iklim değişkenlerini anlamak ve insan aktivitelerinin etkisini ayırt etmek, bilim insanları paleonmatolojiye dönüşür. geçmiş ortamların çoğu değerli ve sadık arşivleri arasında, fırtınalı su depoları ve diğer ikincil mineral yataklarını korumak için, mağaraları etkileyen biyolojik bozukluklar.
Cave Çevrelerinin Benzersiz Stability
İlk sebep mağaralar olağanüstü iklim arşivleri olarak hizmet eder, göl sedisyonu veya peat bogs gibi yüzeysel yatakları aksine, mağaralar rüzgarın doğrudan etkilerinden, yağmurun ve büyük sıcaklık akışlarının aşırı dereceden korunması için idealdir.
Mağara pasajlarında relative ne genellikle% 100'e yakın olarak muhafaza edilir. Bu yüksek nem, formasyon zamanında çevresel koşulların temiz bir kaydının yapılmasını engeller ve genellikle konarsepül ve yüzey organik madde bütünlüğüne karşı koymak için, daha açık ortamlarda bulunabilir.Bu kimyasal sinyaller bir kez depolanır, kalıcı yüksek nem sağlar ve fiziksel koruyucular, on binlerce yıllık iklim kayıtlarının sürekli olarak uzun süre boyunca sürekli olarak uzun süre boyunca bir iklim kayıtlarının doğal olarak tükenmesini sağlar.
Speleothems: İlk İklim Arşivleri
Mağaralar birkaç tür iklim temsilcisi içeriyor olsa da, en önemli şey, su ve mağaradaki koşullar altmış toprak ve yatakrock yoluyla sarsılır, karbonat minerallerini yeniden tanımlayana kadar dağıtmaya başlar.
Stalagmites, Stalactites, ve Flowstones
En tanınabilen speleothems, doğrudan bir noktaya kadar inşa edilmiş ve yarı zamanlı olarak su tıkayanları için kolay olan temiz, tabakalı bir tabakaya sahip olan bir akış taşıdır.
Büyüme Katmanları ve Laminat
Birçok stalagmitler, yıllık veya alt-annual büyüme tabakalarını, ağaç halkalarını analog olarak sergiliyor, ancak yüksek çözünürlüklü bir bağlamda, bu tabakaların mevsimsel varyasyonlardan kaynaklanan sıcaklık, su kimyası veya sıcaklık, kristal yapısını etkileyen ve dahil edilebilirliği etkileyen kalınlık ve optik özellikleri, geçmiş yağış miktarı ve mevsimsel değişkenlik değişkenliği hakkında doğrudan bilgi sağlayabilir.
Speleothems'teki iklim Artıları
Bu tanımlayıcılar, geçmiş çevresel koşulların sayısal veya yarı-kuvvetli tahminleri sağlar. Bu sinyalleri analiz etmek, mağara hidroloji ve jeokimya içinde kilitlenen jeokimyasal referanslarda bulunur.
Stable Isotope Oranları ( ⁇ 18O ve ⁇ 13C)
En yaygın kullanılan proxy speleothem bilimi oksijeninotope oranı ( ⁇ 18O) 18O'nun ortalama sıcaklığında ve calcite sıcaklığının bir fonksiyonudur, çünkü sudaki buharlaşmanın bir bileşimidir, ancak o zaman, oksijenin üzerindeki bileşimini yansıttır, bu da değişebilir ve yağmurun miktarı ile değişir.
Karbonotope oranları ( ⁇ 13C) C3'ten mağaranın üzerindeki nüfuzluluğu ve tipini yansıtmak, C3 bitkilerinde (ağaçlar, karrublar) organik madde C4 bitkilerinden çok farklı bir şekilde üreterek (grasses) C3'ten mağaranın üzerindeki C4 baskınını, genellikle sıvı veya sıcaklık değişikliklerinden kaynaklanan bir değişim, sık sık sık sık sık sık sık sık sık su karbonu ile kaydedilir ve sonuçta ⁇ 13C'de toprak respirasyon oranlarıyla birlikte bulunabilir.
Trace Element Geokimya
Stabil isotopes, iz elementlerin konsantrasyonu, calcite'nin üzerinde yer alan çok-proxy perspektifi sunuyor. Magnezyum (Mg), strontium (Sr), ve barium (Ba), Mg ve Sr'deki suları zenginleştirmek için hassastır (örneğin, erier dönemleri boyunca, su buharlaşmalarında daha fazla zaman harcar ve Udoz Bölgesinde, "prior calcitezulümasyon" (PCP) daha fazla su tasarrufu sağlar.
Fluorescence ve Organik Madde
Bazı speleothems, sudaki organik madde bolluğu ile ilgili olabilir, bu floreseinlerin floresein altında görünür olan yüzey topraklarından elde edilen organik asitler içerir.Bu floresik mikrosantrik mikroskobu aşırı derecede hassas yıllık korelasyonlar için izin verir. Bu çeşitli referansların entegrasyonu, bilim insanlarının sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık su ısıtmasına izin verir.
Caves'de Biyoloji ve Sedimentary Records
speleothems alanı ele alırken, diğer mağara yatakları tamamlayıcı iklim bilgileri sağlar. Bu arşivler boşlukları doldurur veya mineral yataklarından kolayca mevcut olmayan referanslar sunar.
Guano Deposits as Pollen Archives
Bat guano birçok kuru mağara pasajında kalın tabakalarda bir araya gelir.Çünkü yaralar büyük bir alanda beslenir, guano nispeten ucuz ve doğrudan karabaharlı değişimin arşivlerini sağlayarak özellikle göllerin veya peat boğların az olduğu bölgelerde bulunabilir.
Clastic Sediments and Sel Records
Birçok mağara, hazinenin ve organik bu seditasyonların enerjilerini sualtı olayları sırasında aktif Hidroloji sistemleridir. Bu sedisyonlar, aşırı yağış ve su kaynaklarına uzanan tarihi binlerce yıl boyunca genişleyebilirler.Bu tür mağaralar, deniz kirliliği ve buzulların iklim kayıtlarının ve deniz kirliliğinin etkisi altında yatan deniz hatlarının, deniz kirliliğinin ve deniz kirliliğinin etkisi için önemli verileri sağlayarak, bilim insanları, iklim kayıtlarının belirlenmesi ve uzun vadeli su kaynaklarına ilişkin temel verileri sağlayarak, deniz seviyesinin çok daha fazla uzatabilir.
Radyometrik Dating ile Güvenilir Chronology inşa edin
Herhangi bir paleoklimate kaydının değeri temel olarak korronolojisine bağlıdır. Doğru bir yaş modeli olmadan, farklı bölgeler arasındaki olayları veya iklim değişikliğinin sırasını ve zaman zamanlaması arasındaki ilişkiyi anlamak imkansızdır. Caves, uranyum-torium (U-Th) dating aracılığıyla bu alanda eşsiz bir avantaj sağlar.
U-Th dating, speleochronoloji için altın standarttır. Teknik, Uranium (238U ve 234U) to thorium (230Th) Eleştirel olarak, uranyumun yüksek oranda çözüldüğü ve büyük ölçüde calcite yağışı hesaplamak için iyi tanımlanmış bir başlangıç koşulu veya "zero noktası" anlamına gelir.
Bu teknik, yaklaşık 1000 ila 500.000 yıl öncesine kadar karbonatları için geçerlidir, organik maddenin tamamını kapsar veya kapanık karbonatların kullanıldığı hassas bir düzeltmeye izin verir (eski karbon kayıtlarının buz çekirdeği ve deniz sedisyon kayıtlarının yüzde 10 ila bin yıllık olarak çözülmesine izin verir).
Büyük Keşfetler ve Global Uygulamalar
Paleoclimate mağaralardan kayıtları küresel iklim dinamiklerini yeniden şekillendirdi. Glacial-interglacial döngüleri ve binlerce yıllık iklim değişimlerini yönlendiren mekanizmalar için en zorlayıcı kanıtlardan bazılarını sağladılar.
Asya Monsoon'u haritalayın
Çin'deki en olağanüstü katkılarından biri, genç Dryas ve Heinrich Events gibi büyük olayların tam anlamıyla kaydı, bu tür bir iklim değişikliğini doğrulayan bir teori (Milankovra döngüleri) tarafından doğrulanan, tam olarak, Çin'deki manastırların ilk sürücüsü olarak, genç Dryas ve Heinrich Events gibi büyük olayların zamanlamasını gösterdiler.
Güney Amerika Hidroklimate Yeniden Yapın
Güney Amerika'da, Altai ve Botuverá mağaralarından gelen speleothem kayıtları, Güney Batılı Rüzgarların ve Güney Amerika Monsoon'un karmaşık ilişkisini kapatmaya yardımcı oldu. Bu kayıtlar, küresel iklim modelleri için önemli bir coğrafi bağlantı sağlamak için gereklidir.
Abrupt İklim Değişikliğini Anlamak
Mağara kayıtlarının yüksek zamansal çözümü, bazı değişikliklerin on yıllar içinde meydana geldiğini ve iklim değişikliğinin duyarlılığını incelemek için ideal hale getirir.Demiryolu emisyonlarını ve büyük geçiş dönemlerini takip etmek (örneğin, son buz çağının sonu), bilim adamları, iklim değişikliğinin son yıllardaki tepkilerini test etme ve iklim değişikliğinin duyarlılığını test etmek için gerekli olduğunu görebilirler.
Meydanlar ve Gelecek Yollar
Onların gücüne rağmen, mağara arşivleri, devam eden yöntemsel gelişmeyi yönlendiren doğal zorluklarla geliyor. Bir büyük sorun, "eşitsiz" veya "kintik" fraksiyonasyon için gerçek çevresel sinyalde, "Hendy testi" başarısızlığı sırasında bilinen bir süreçtir. Araştırmacılar bu etkiler için su degasses CO2 çok hızlı veya eğer su sıkıntısı olan örnekleri tercih ederse, calcitenin aşırı derecede yüksek nemleri ve yüksek nem altında oluşmuş olabilir.
Başka bir meydan okuma, yerel bir küresel çerçeveye farklı mağara kayıtları entegre etmektir. Farklı mağaralar yerel hidroloji ve jeolojiye yanıt verir, yani bir mağaradan gelen bir ⁇ 18O kaydı, yerel sistemin uygulama yoluyla doğrudan karşılaştırılamaz.Su kimyasını ölçen modern izleme programları, mağara pCO2 ve yüzeysel iklimin bu sinyallerin geliştirilmesi için gereklidir.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Caves, Dünya'nın iklim tarihine ilişkin en değerli doğal arşivlerden birini temsil ediyor.Aslalılar, Avrupa mağaralarında olağanüstü çeşitli jeolojik ve biyolojik kayıtların korunması için, bu kayıtların Dünya'nın iklim tarihine tam olarak nasıl dayandığını ortaya koyuyor.Astik teknikler ve iklim modelleri daha sofistike hale geldikçe, sessiz, deniz arşivlerinin zengin sayfalarının okunması gereken daha da derin bir bakış açısına sahip olacak.