Peristiwa Iklim Mendadak dan Masa Lalu Geologis (Deep-Time)

Kondisi ekstrem hangat dan dingin di masa lalu geologis serta transisi mendadak, yang terekam dalam es dan sedimen, menunjukkan seberapa cepat iklim dapat berubah.

Definition

Iklim masa lalu geologis (deep-time climate) mengacu pada kondisi hangat dan dingin utama di masa lalu geologis Bumi yang jauh, dan peristiwa iklim mendadak adalah reorganisasi besar sistem iklim yang terjadi selama bertahun-tahun hingga berabad-abad, jauh lebih cepat daripada laju orbital.

Scope

Topik ini mencakup iklim selama masa lalu geologis yang dalam dan peristiwa mendadak yang menyelinginya. Ini membahas pergantian antara kondisi rumah kaca (hothouse) yang hangat dan kondisi rumah es (icehouse) yang dingin selama jutaan tahun, peristiwa hipertermal seperti Maksimum Termal Paleosen-Eosen, dan transisi mendadak berskala milenial dari periode glasial terakhir, termasuk peristiwa Dansgaard-Oeschger dan Dryas Muda, bersama dengan mekanisme sirkulasi laut dan umpan balik yang diperkirakan mendorong perubahan cepat tersebut.

Core questions

• Apa yang menyebabkan Bumi berganti-ganti antara kondisi rumah kaca dan rumah es?
• Seberapa cepat dan seberapa besar peristiwa hipertermal masa lalu seperti PETM?
• Mekanisme apa yang menghasilkan transisi mendadak berskala milenial?
• Apa implikasi peristiwa ini tentang ambang batas dan titik kritis?

Key theories

Kontrol siklus karbon terhadap iklim masa lalu geologis (deep-time climate)

Selama jutaan tahun, tektonik, pelapukan, dan vulkanisme mengatur karbon dioksida atmosfer, mendorong transisi lambat antara kondisi rumah kaca yang hangat dan rumah es yang dingin.

Ambang batas sirkulasi laut dan perubahan mendadak

Reorganisasi cepat sirkulasi pembalikan Atlantik, yang dipicu oleh masukan air tawar, dapat mengubah iklim regional di antara kondisi dalam beberapa dekade, menjelaskan peristiwa mendadak di zaman glasial.

Mechanisms

Pada skala waktu terpanjang, keseimbangan antara pelepasan karbon vulkanik dan penghilangan oleh pelapukan silikat menentukan karbon dioksida atmosfer dan dengan demikian apakah planet berada dalam kondisi hangat atau glasial. Di atasnya terdapat peristiwa mendadak: injeksi karbon yang besar dan cepat menghasilkan hipertermal, sementara denyutan air tawar ke Atlantik Utara dapat menghentikan atau memulai kembali sirkulasi pembalikan, mengubah iklim regional di antara mode dalam hitungan tahun hingga dekade seperti yang terekam dalam es dan sedimen.

Clinical relevance

Peristiwa hipertermal berfungsi sebagai analog alami untuk konsekuensi pelepasan karbon yang cepat, dan catatan transisi mendadak menunjukkan bahwa sistem iklim dapat melampaui ambang batas dan berubah jauh lebih cepat daripada laju orbital yang bertahap.

History

Inti es Greenland pada tahun 1980-an dan 1990-an mengungkapkan bahwa periode glasial terakhir diselingi oleh pemanasan Dansgaard-Oeschger yang mendadak, membalikkan asumsi bahwa iklim hanya berubah secara bertahap; sementara itu, catatan laut dalam memetakan tren panjang dari rumah kaca ke rumah es selama enam puluh lima juta tahun terakhir dan peristiwa seperti Maksimum Termal Paleosen-Eosen.

Debates

Sumber dan laju karbon dalam PETM

Asal, jumlah total, dan laju pelepasan karbon yang mendorong Maksimum Termal Paleosen-Eosen masih diperdebatkan, dengan relevansi langsung tentang bagaimana perbandingannya dengan emisi saat ini.

Key figures

• Richard Alley
• Wallace Broecker
• James Zachos
• Thomas Stocker

Seminal works

• zachos2001
• alley2000

Frequently asked questions

Seberapa cepat iklim dapat berubah secara alami?

Inti es menunjukkan bahwa iklim regional telah bergeser beberapa derajat dalam beberapa dekade selama peristiwa mendadak di masa lalu, jauh lebih cepat daripada laju lambat zaman es.

Apa itu Maksimum Termal Paleosen-Eosen?

Itu adalah pemanasan global cepat sekitar 56 juta tahun yang lalu, didorong oleh pelepasan karbon besar, sering dipelajari sebagai analog alami untuk emisi saat ini.