fevereiro 5, 2023

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A surpreendente relação entre os padrões orbitais da Terra e um evento de paleoaquecimento

Uma equipe internacional de cientistas descobriu que mudanças na órbita da Terra favorecendo condições mais quentes podem ter ajudado a desencadear o rápido aquecimento global conhecido como Máximo Térmico Paleoceno-Eoceno (PETM) 56 milhões de anos atrás.

Uma equipe internacional de cientistas sugeriu que as mudanças na órbita da Terra que levaram ao aquecimento podem ter desempenhado um papel no desencadeamento do rápido aquecimento global que ocorreu há 56 milhões de anos. Este evento, conhecido como Máximo Térmico Paleoceno-Eoceno (PETM), é um análogo da mudança climática moderna.

disse Lee Kump, professor de geociências na Penn State University. “Tem havido muito interesse em encontrar uma melhor resolução dessa história, e nosso trabalho aborda questões importantes sobre a causa do evento e a taxa de emissões de carbono”.

A equipe de cientistas estudou amostras de núcleo de um registro bem preservado do PETM perto da costa de Maryland usando tulipologia, um método de datar camadas sedimentares com base em padrões orbitais que ocorrem durante longos períodos de tempo, conhecidos como ciclos de Milankovitch.

Penn State está trabalhando em uma amostra principal

Victoria Fortes (à direita), então estudante de pós-graduação na Penn State, e Jean Self Trail, geóloga pesquisadora do USGS, trabalham em uma amostra central do local de Howards Tract, em Maryland. Crédito: Pensilvânia

Eles descobriram que a forma da órbita da Terra, ou excentricidade, e a oscilação em sua rotação, ou magnitude, favoreciam condições mais quentes no início do período Betem e que, juntas, essas configurações orbitais podem ter desempenhado um papel no desencadeamento do evento.

“O gatilho tropical pode ter desencadeado a liberação de carbono que causou vários graus de aquecimento durante o período do PETM, em vez da explicação atualmente mais popular de que os supervulcões liberaram carbono e desencadearam o evento”, disse Coombe, John Lyon, reitor da Escola de Geociências .e minerais.

Os resultados publicados na revista

“Those rates are close to an order of magnitude slower than the rate of carbon emissions today, so that is cause for some concern,” Kump said. “We are now emitting carbon at a rate that’s 5 to 10 times higher than our estimates of emissions during this geological event that left an indelible imprint on the planet 56 million years ago.”

The scientists conducted a time series analysis of calcium content and magnetic susceptibility found in the cores, which are proxies for changes in orbital cycles, and used that information to estimate the pacing of the PETM.

Earth’s orbit varies in predictable, calculable ways due to gravitational interactions with the sun and other planets in the solar system. These changes impact how much sunlight reaches Earth and its geographic distribution and therefore influence the climate.

“The reason there’s an expression in the geologic record of these orbital changes is because they affect climate,” Kump said. “And that affects how productive marine and terrestrial organisms are, how much rainfall there is, how much erosion there is on the continents, and therefore how much sediment is carried into the ocean environment.”

Erosion from the paleo Potomac and Susquehanna rivers, which at the onset of the PETM may have rivaled the discharge of the Amazon River, carried sediments to the ocean where they were deposited on the continental shelf. This formation, called the Marlboro Clay, is now inland and offers one of the best-preserved examples of the PETM.

“We can develop histories by coring down through the layers of sediment and extracting specific cycles that are creating this story, just like you could extract each note from a song,” Kump said. “Of course, some of the records are distorted and there are gaps — but we can use the same types of statistical methods that are used in apps that can determine what song you are trying to sing. You can sing a song and if you forget half the words and skip a chorus, it will still be able to determine the song, and we can use that same approach to reconstruct these records.”

Reference: “Astrochronology of the Paleocene-Eocene Thermal Maximum on the Atlantic Coastal Plain” by Mingsong Li, Timothy J. Bralower, Lee R. Kump, Jean M. Self-Trail, James C. Zachos, William D. Rush and Marci M. Robinson, 24 September 2022, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-022-33390-x

The study was funded by the National Key R&D Program of China and the Heising-Simons Foundation.

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