最後の氷期の極大値 - 最後の主要な地球規模の気候変動

私たちの惑星の大部分を覆う氷の世界的な影響は何でしたか?

グリーンランド南部のフィヨルドにある氷河、終末モレーン、水域。 ドク・サールズ

の 最終氷期最大 (LGM) は、氷河が最も厚く、海面が最も低く、およそ 24,000 ～ 18,000 であった、地球の歴史の中で最も最近の期間を指します。 数年前のカレンダー (cal bp)。 LGM の間、大陸全体の氷床が高緯度のヨーロッパと北アメリカを覆い、海面は現在よりも 400 ～ 450 フィート (120 ～ 135 メートル) 低くなりました。最終氷期の最盛期には、南極大陸全体、ヨーロッパ、北アメリカ、南アメリカの大部分、およびアジアの小さな部分が、急勾配のドーム状の厚い氷の層に覆われていました。

最終氷期の最大値: 重要ポイント

• 最終氷期は、氷河が最も厚くなった地球の歴史の中で最も最近の時期です。
• それは約 24,000 ～ 18,000 年前のことです。
• 南極大陸全体、ヨーロッパの大部分、南北アメリカ、アジアが氷に覆われました。
• 氷河の氷、海面、大気中の炭素の安定したパターンは、約 6,700 年から存在しています。
• そのパターンは、産業革命の結果としての地球温暖化によって不安定になりました。

証拠

この遠い昔のプロセスの圧倒的な証拠は、サンゴ礁や河口、海など、世界中の海面変動によって堆積した堆積物に見られます。広大な北アメリカの平原では、何千年にもわたる氷河の動きによって平らに削られた風景が見られます。

29,000 から 21,000 cal bp の間の LGM に至る前に、地球の氷の量は一定またはゆっくりと増加し、約 52x10(6) 立方キロメートルのときに海面が最低レベル (現在の標準より約 450 フィート低い) に達しました。現在よりも多くの氷河の氷。

LGMの特徴

研究者が最終氷期極大期に興味を持っているのは、それがいつ起こったのかという理由からです。これは、地球規模で影響を与えた最新の気候変動であり、それが起こり、氷河の速度と軌道にある程度影響を与えました。 アメリカ大陸の植民地化 .このような大きな変化の影響を特定するために学者が使用する LGM の特徴には、有効海面の変動、およびその期間中の大気中の炭素の減少とその後の上昇が含まれます。

これらの特徴はどちらも似ていますが、今日私たちが直面している気候変動の課題とは正反対です。 私たちの大気中の炭素 私たちが今日見ているものよりも大幅に低かった。それが私たちの惑星に何を意味するのか、私たちはまだ完全な影響を知りませんが、その影響は現在否定できません.下の表は、過去 35,000 年間の実効海面 (Lambeck とその同僚) と大気中の炭素の ppm (Cotton とその同僚) の変化を示しています。

年 BP、海抜差、PPM 大気中の炭素
• 2018年、+25センチ、408ppm
• 1950年、0、300ppm
• 1,000 BP、-.21 メートル ±.07、280 ppm
• 5,000 BP、-2.38 m +/-.07、270 ppm
• 10,000 BP、-40.81 m +/-1.51、255 ppm
• 15,000 BP、-97.82 m +/-3.24、210 ppm
• 20,000 BP、-135.35 m +/-2.02、> 190 ppm
• 25,000 BP、-131.12 m +/-1.3
• 30,000 BP、-105.48 m +/-3.6
• 35,000 BP、-73.41 m +/-5.55

氷河期の海面低下の主な原因は、海から氷へと水が移動したことと、大陸上のすべての氷の巨大な重量に対する惑星の動的な反応でした。 LGM 期間中の北米では、カナダ全土、アラスカの南海岸、米国の 4 分の 1 が氷に覆われ、南はアイオワ州とウェスト バージニア州まで広がっていました。氷河の氷は、南アメリカの西海岸と、チリとパタゴニアのほとんどに広がるアンデス山脈も覆っていました。ヨーロッパでは、氷はドイツとポーランドまで南下しました。アジアでは、氷床がチベットに到達しました。氷は見えませんでしたが、オーストラリア、ニュージーランド、タスマニアは 1 つの大陸でした。そして世界中の山々が氷河を抱えていました。

地球規模の気候変動の進行

2016 年 8 月 27 日、オーストリアのハイリゲンブルート アム グロースグロックナー近郊で、かつて少なくとも 60 メートルの深さの氷河氷で満たされていた岩の盆地にある氷河湖のそばを通り過ぎて、溶けて岩に覆われたパステルツェ氷河につながるトレイルを歩く訪問者。欧州環境庁は、将来の温室効果ガスの強度に応じて、欧州の氷河の体積が 2100 年までに 22% から 89% 減少すると予測しています。 ショーン・ギャラップ/ゲッティイメージズ

更新世後期には、地球の気温と大気中の CO²摂氏 3 ～ 4 度 (華氏 5.4 ～ 7.2 度) の温度変化に対応する 80 ～ 100 ppm まで変動: 大気中の CO の増加²世界の氷塊の減少に先立った。氷が少ないとき、海洋は炭素を貯蔵する (炭素隔離と呼ばれる) ため、通常は冷却によって引き起こされる大気への炭素の正味の流入が海洋に貯蔵されます。しかし、海面が下がると塩分も増加し、それやその他の物理的変化が大規模な 海流 海氷原も炭素隔離に貢献しています。

以下は、Lambeck らによる LGM 中の気候変動の進行過程に関する最新の理解です。

35,000–31,000 cal BP—海面の緩やかな低下（オーレスン・インタースタジアムからの移行）31,000–30,000 cal BP—特にスカンジナビアで急速な氷の成長を伴う、25メートルの急速な落下29,000–21,000 cal BP—一定またはゆっくりと増加する氷の量、スカンジナビア氷床の東および南への拡大、ローレンタイド氷床の南への拡大、最低2121,000–20,000 cal BP—退氷の開始、20,000 ～ 18,000 カルBP — 10 ～ 15 メートルの短期間の海面上昇18,000–16,500 cal BP—ほぼ一定の海面16,500–14,000 cal BP— 1000 年あたり平均 12 メートルで、約 120 メートルの実効海面変化。14,500–14,000 cal BP—(Bølling-Allerød 温暖期)、海面上昇率が高く、年間平均海面上昇 40 mm14,000–12,500 cal BP—海面は1500年で約20メートル上昇12,500–11,500 cal BP—(若いドリアス)、海面上昇率が大幅に低下11,400–8,200 cal BP—ほぼ一様な地球規模の上昇、約 15 m/1000 年8,200–6,700 cal BP—海面上昇率の減少、7ka での北アメリカの退氷期の最終段階と一致6,700 cal BP–1950—海面上昇の漸進的減少1950年～現在—8,000年ぶりの海面上昇

地球温暖化と現代の海面上昇

1890 年代後半までに、産業革命は地球規模の気候に影響を与え、現在進行中の変化を開始するのに十分な量の炭素を大気中に放出し始めました。 1950 年代までに、Hans Suess や Charles David Keeling などの科学者は、大気中の人間が添加した炭素に内在する危険性を認識し始めました。世界平均海面 (GMSL) によると、 環境保護庁、 は 1880 年以来 10 インチ近く上昇しており、すべての点で加速しているように見えます。

現在の海面上昇の最も初期の測定値は、局所レベルでの潮の変化に基づいています。より最近のデータは、外洋をサンプリングする衛星高度計から得られ、正確な定量的ステートメントを可能にします。この測定は 1993 年に開始され、25 年間の記録は、世界の平均海面が、記録以来、年間 3 +/- .4 ミリメートル、つまり合計で約 3 インチ (または 7.5 cm) の割合で上昇していることを示しています。始めた。炭素排出量が減少しない限り、2100 年までにさらに 2 ～ 5 フィート (0.65 ～ 1.30 m) 上昇する可能性が高いことを示す研究がますます増えています。

具体的な研究と長期予測

米国の魚類と野生生物の生態学者であるフィリップ・ヒューズ氏は、フロリダ州ビッグ パイン キーで、塩水の浸入で倒れたボタンウッドの枯れ木を調べています。 1963 年以来、フロリダ キーズの高地植生は耐塩性植生に置き換えられています。 ジョーRaedle /ゲッティイメージズ

すでに海面上昇の影響を受けている地域には、2011 年から 2015 年の間に海面が最大 5 インチ (13 cm) 上昇したアメリカの東海岸が含まれます。 マートルビーチ サウスカロライナ州では、2018 年 11 月に高潮が発生し、通りが浸水しました。フロリダ州のエバーグレーズ (Dessu と同僚 2018) では、2001 年から 2015 年の間に 5 インチ (13 cm) の海面上昇が測定されています。乾季。 Qu と同僚 (2019) は、中国、日本、ベトナムの 25 の潮汐観測所を調査し、潮汐データは、1993 年から 2016 年の海面上昇が年間 3.2 mm (または 3 インチ) であることを示しています。

世界中で長期データが収集されており、推定では、2100 年までに地球の平均海面が 3 ～ 6 フィート (1 ～ 2 メートル) 上昇し、全体的な温暖化が摂氏 1.5 ～ 2 度上昇する可能性があります。 .二酸化炭素排出量を削減しなければ、4.5 度上昇することは不可能ではないという最も深刻な意見もあります。

アメリカの植民地化のタイミング

最新の理論によれば、LGM はアメリカ大陸の人間による植民地化の進行に影響を与えました。 LGM の間、アメリカ大陸への進入は氷床によって妨げられました。現在、多くの学者は、入植者がおそらく 30,000 年前にベーリンジアを越えてアメリカ大陸に進入し始めたと信じています。

遺伝子研究によると、人類は地球に取り残されていました。 ベーリングランドブリッジ 18,000 ～ 24,000 cal BP の間の LGM の間、 氷に閉じ込められた 彼らが後退する氷によって解放される前に島に。

ソース

• _{ブルジョン L、バーク A、ハイアム T. 2017。 北アメリカでの最古の人間の存在は最終氷期の極大期にさかのぼる: カナダのブルーフィッシュ洞窟からの新しい放射性炭素年代. プロスワン 12(1):e0169486。}
• _{ブキャナン PJ、マティア RJ、レントン A、フィップス SJ、チェイス Z、エザリッジ DM。 2016.T 彼は、最終氷期最大の気候をシミュレートし、地球規模の海洋炭素循環に関する洞察を提供しました。 . 過去の気候 12(12):2271-2295。}
• _{Cotton JM、Cerling TE、Hoppe KA、Mosier TM、Still CJ。 2016年。 気候、CO2、および最終氷期最大期以降の北米の牧草の歴史。 科学の進歩 2(e1501346)。}
• Dessu、Shimelis B.、他。 ' フロリダ沿岸エバーグレーズの長期的な水位と水質に対する海面上昇と淡水管理の影響 .' 環境管理ジャーナル 211 (2018): 164–76.印刷します。
• _{Lambeck K、Rouby H、Purcell A、Sun Y、Sambridge M. 2014. 最終氷期の極大期から完新世までの海面と世界の氷の量。 米国科学アカデミーの議事録 111(43):15296-15303.}
• _{Lindgren A、Hugelius G、Kuhry P、Christensen TR、および Vandenberghe J. 2016。 最終氷期最大期の北半球の永久凍土範囲の GIS ベースの地図と面積推定。 永久凍土と周氷期のプロセス 27(1):6-16。}
• _{[ PubMed ] Moreno PI、Denton GH、Moreno H、Lowell TV、Putnam AE、および Kaplan MR。 2015年。 パタゴニア北西部における最終氷期の極大期とその終焉の放射性炭素年表。 第四紀科学レビュー 122:233-249。}
• Nerem、RS、他。 ' 高度計の時代に検出された気候変動に起因する海面上昇の加速。 ' 米国科学アカデミーの議事録 115.9 (2018): 2022–25.印刷します。
• Qu、Ying、他」 シナ海周辺の沿岸海面上昇 .' グローバルおよび惑星の変化 172 (2019): 454–63.印刷します。
• Slangen、Aimée B.A.、他' 20 世紀の海面上昇のモデル シミュレーションの評価。パート I: 世界平均海面水位の変化 .' ジャーナル・オブ・クライメート 30.21 (2017): 8539–63.印刷します。
• _{Willerslev E、Davison J、Moore M、Zobel M、Coissac E、Edwards ME、Lorenzen ED、Vestergard M、Gussarova G、Haile J 他。 2014年。 5 万年にわたる北極の植生と巨大動物の食生活。 自然 506(7486):47-51.}