Back to chapter

29.3:

שינוי אקלים גלובליים

JoVE 核
生物学
需要订阅 JoVE 才能查看此.  登录或开始免费试用。
JoVE 核 生物学
Global Climate Change

Languages

分享

כדור הארץ עבר תקופות של התחממות והתקררות לכל אורך ההיסטוריה שלו. עם זאת, במהלך המאות האחרונות, חלה עלייה דרסטית בטמפרטורות גלובליות, מחוץ לנורמות המחזוריות של כדור הארץ. התחממות מתרחשת כאשר גזי חממה באטמוספירה, כמו פחמן דו-חמצני, נלכדים בין כדור הארץ לבין שכבת האוזון.פחמן דו-חמצני יכול לבלוע אנרגיה סולארית של גלי אינפרא אדום ארוכים, ולמנוע ממנה לחזור אל החלל החיצון, ובכך להגדיל טמפרטורות אטמוספירה. אמנם זהו תהליך טבעי שנקרא אפקט החממה, העלייה החדה בכמות של פחמן דו-חמצני שנוכח באטמוספירה של כדור הארץ כתוצאה משריפת פחם ונפט, אינה טבעית. את ההשלכות של עלייה זו בטמפרטורה ניתן לראות ברחבי העולם.לדוגמה, באזור הארקטי, כיפות קרח קוטביות נמסות, וכתוצאה מכך נגרמת עלייה בגובה פני הים ושקיעת האיים. זה לא רק מאיים על ערי החוף, אלא גם יכול להגדיל את התדירות של אירועי מזג אוויר קיצוניים, כמו בצורות, הוריקנים וסופות קשות. כמו כן, דפוסי הגירה ורבייה של בעלי חיים רבים מתרחשים מוקדם יותר במהלך השנה מאשר לפני עשרות שנים, וגודל פיזור המינים הולך ופוחת.עם הכרה גוברת בהתחממות כדור הארץ על-ידי ספקנים, העלייה בשיטות ידידותיות לסביבה בתעשיות עשויה לספק הזדמנויות להיפוך השפעת האדם ולעזור להמנע מהשלכות חמורות של שינוי אקלים גלובלי.

29.3:

שינוי אקלים גלובליים

Throughout its ~4.5 billion year history, the Earth has experienced periods of warming and cooling. However, the current drastic increase in global temperatures is well outside of the Earth’s cyclic norms, and evidence for human-caused global climate change is compelling. Paleoclimatology, the study of ancient climate conditions, provides ample evidence for human-caused global climate change by comparing recent conditions with those in the past.

Past Periods of Warming and Cooling

In the last 650,000 years alone, there have been seven cycles of glacial advance and retreat. Over 11,000 years ago, the most recent ice age abruptly ended—marking the beginning of our modern climate era, the Holocene geological epoch. Most historical climate changes are associated with small variations in earth’s orbit that changed the amount of the solar radiation received by the Earth.

Paleoclimatology

Paleoclimatology is the study of climatic conditions and their causes and effects throughout the Earth’s geologic past. Paleoclimatologists employ a variety of scientific methods to deduce the past conditions of Earth’s climate and atmospheric system.

Ice Core Data

Ice core samples taken from thick mountain glaciers and polar ice sheets can reveal information about global climate change. Seasonal pauses in ice accumulation can lead to observable layers in ice cores. These layers can be used to establish a chronology, with the lowest layers being the oldest. Researchers can then analyze properties of the ice and the material trapped inside it (e.g., air bubbles and ratios of oxygen and hydrogen isotopes) to reconstruct the Earth’s ancient climate. The European Project for Ice Coring in Antarctica analyzed volcanic ash trapped in ice cores from Antarctica to provide a detailed record of Holocene volcanic history. This record revealed 96 eruptions during the Holocene, with 33 of those eruptions occurring during the last 2,000 years.

Dendroclimatology

Scientists can also study past climate by examining annual tree rings—a field called dendroclimatology. Essentially, tree rings are wider under favorable conditions and narrower during harsh times. Tree rings can be accurately dated by matching rings from sample to sample—even samples from archaeological digs. Although dendroclimatology has limitations, tree rings are useful climate proxies that can be used to create high-resolution climate records for specific geographic locations.

Suggested Reading

Castellano, E., S. Becagli, M. Hansson, M. Hutterli, J. R. Petit, M. R. Rampino, M. Severi, J. P. Steffensen, R. Traversi, and R. Udisti. “Holocene Volcanic History as Recorded in the Sulfate Stratigraphy of the European Project for Ice Coring in Antarctica Dome C (EDC96) Ice Core.” Journal of Geophysical Research: Atmospheres 110, no. D6 (2005). [Source]

Yang, Bao, Chun Qin, Jianglin Wang, Minhui He, Thomas M. Melvin, Timothy J. Osborn, and Keith R. Briffa. “A 3,500-Year Tree-Ring Record of Annual Precipitation on the Northeastern Tibetan Plateau.” Proceedings of the National Academy of Sciences 111, no. 8 (February 25, 2014): 2903–8. [Source]