在婆羅洲,石筍講述現代降雨和氣候變化的故事

姆魯山的洞穴中的岩層揭示了史前降雨模式的記錄

在熱帶島嶼婆羅洲,一些世界上最壯觀的洞穴也承載著一個持續的氣候謎題。

姆魯山的洞穴是一個旅遊目的地和聯合國教科文組織世界遺產,擁有大型開放的廳堂和令人驚歎的岩層。這些閃閃發光的石筍已經形成了數萬年,它們為佐治亞理工學院博士生斯泰西·卡羅琳提供了一種方法,來研究該地區過去氣候變化時降雨如何變化。

卡羅琳說:“石筍是非常有趣的替代指標,因為它們可以很好地測定年代,也可以高解析度地進行測量,以提供我們可以與降雨相關的氧氣測量值。”


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她分析了從地層中脫落的樣本,以瞭解被稱為末次冰期期間的哪些時段降雨量高,哪些時段降雨量低。末次冰期從11萬年前到1萬年前;在那段時間裡,地球更加寒冷,冰川覆蓋了更多的陸地。

她希望發現的是,西太平洋熱帶地區的降雨變化是否與科學家們知道的在此期間發生的一些重大氣候變化同時發生。這項研究的結果昨天在《科學》雜誌上線上發表。

氣候科學家發現末次冰期很有趣,因為格陵蘭島的冰芯和海洋沉積物巖芯表明,在此期間全球氣溫發生了急劇變化。這些可以為我們當前世界變暖時可能發生的情況提供一個類比。

一面遙遠的鏡子?
卡羅琳希望將末次冰期發生的兩組氣候變化與婆羅洲的降水變化聯絡起來。

一組被稱為海因裡希事件,指的是大量冰山從冰川上斷裂並漂流到北大西洋的時期。這些融化的冰山新增到海洋中的淡水可能改變了海洋環流和氣候。

另一組是地球溫度快速升高的一系列事件,被稱為丹斯伽德-厄施格事件。

該論文的第二作者金·科布說,在格陵蘭島的冰芯中發現了這些快速變暖事件的證據,其幅度約為 30 年左右內升高 10 攝氏度。科布是佐治亞理工學院的氣候科學家,也是卡羅琳的博士導師,石筍樣本是在她的實驗室中分析的。

正如科布所解釋的那樣,熱帶太平洋透過厄爾尼諾等現象,在當今的降水和全球天氣模式(如季風)中發揮著非常重要的作用。因此,科學家認為,重要的是要了解在地球的某一部分(如北大西洋)記錄的歷史氣候變化是如何在該地區發生的。

她說:“我們試圖瞭解它們在深熱帶太平洋地區產生了什麼影響。”

正如科布解釋的那樣,氣候科學家仍然不十分了解氣候變化將如何改變降水模式。“這關係到糧食生產、資源管理——我們社會和基礎設施建設的核心生存方面,”她說。

在中國對石筍的其他研究表明,東亞季風與海因裡希和丹斯伽德-厄施格氣候變化同時發生。認為這也會發生在更靠近赤道的地區,並非異想天開。

但令她驚訝的是,卡羅琳發現,婆羅洲石筍記錄的降水變化與丹斯伽德-厄施格事件這一組氣候變化的對應關係並不那麼好。

將模型與石筍匹配
卡羅琳說,該地區的降雨量減少與海因裡希事件之間的相關性更為明顯。

科布補充說:“我們看到的情況非常不同。它不僅僅是中國石筍的緩和版本。”

美國國家航空航天局戈達德空間研究所的氣候科學家和建模師加文·施密特說,這種研究對建模師很有用,他們可以利用這些結果來檢視當他們執行模型時是否會出現這些結果。

如果出現,研究人員就知道這些模型正在準確地複製地球一個地區的氣候變化如何影響全球其他地區。

他說:“他們釋出的內容表明,好的,看,這些是你們測試模型的非常好的目標。”“像我這樣的人看到這樣的情況就會說,哦,我想知道如果我們(在模型中)這樣做,我們會做得怎麼樣?”

事實證明,施密特已經完成了一半。2011年,他在《地球和行星科學快報》雜誌上與人合著了一篇論文,在論文中他模擬了海因裡希事件如何影響熱帶西太平洋地區的石筍形成。

在電話中,他將自己的結果與卡羅琳和科布在他們最近的論文中提出的結果進行了比較。

他看著自己的圖表說:“現在,是見證真相的時刻。”

他看到的情景令人印象深刻。他說,卡羅琳論文的結果,來自真實石筍的真實資料,幾乎“與模型在2011年預測的完全一致”。

施密特問道:“這有多棒?”

經環境與能源出版有限責任公司授權,轉載自《氣候新聞專線》。www.eenews.net, 202-628-6500

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