BioNyt - Videnskabens Verden
Emne: Klima.
Lurer dommedag i dybet ?For omkring 600 millioner år siden var vores planet dækket af is i et omfang, der gør alle senere istider til mindre lokale begivenheder. Isen dækkede dengang Jorden fra begge poler til langt ned mod ækvator, og havene var muligvis helt frosset til - set fra rummet har Jorden muligvis lignet en gigantisk snebold, hvor solens lys blev reflekteret fra den hvide overflade, og temperaturerne har overalt været ekstremt lave. Men i løbet af ganske kort tid smeltede det meste af dette isdække væk.
Hvad det var, der var årsagen til dette gigantiske tøbrud, har været genstand for megen diskussion, men opdagelsen af et stort indhold af den særlige carbon-12 isotop i bjergarter i det sydlige Kina, bjergarter som blev dannet i denne periode for 600 millioner år siden, tyder på, at det var enorme udslip af metangas, der var årsagen. Metan er en af de mest virksomme drivhusgasser.
Dette kæmpeudslip er på mange måder interessant, fordi noget tilsvarende kan finde sted igen. Den metan, som slap fri i atmosfæren for 600 millioner år siden, stammede fra metan, som er indesluttet i de enorme forekomster af metanhydrat, som ligger indesluttet i dybhavenes sedimentlag. Metanhydrat er et såkaldt clathrat, en særlig klasse af kemiske substanser, hvor molekylerne af et stof - i dette tilfælde vand - danner en åben "svampeagtig" struktur, som giver plads til, at molekylerne af et andet stof - i dette tilfælde metan - kan ligge inde mellem vandmolekylerne. De to stoffer - i dette tilfælde altså vand og metan - går ikke i kemisk forbindelse med hinanden, og under særlige omstændigheder kan det stof, som er indesluttet i et clathrat, pludselig frigives. Det var en sådan begivenhed, der fandt sted for 600 millioner år siden, mener en forskergruppe under ledelse af geologen Ganqing Jiang fra University of California i Riverside.
Det er ikke særlig mange år siden, at det blev opdaget, at der i dybhavets sedimentlag ligger meget store forekomster af metanhydrat, hvis samlede mængde af indesluttet metan overstiger alle Jordens andre forekomster af kulbrinter. USA har da også sat et storstilet program i værk, der skal undersøge mulighederne for en praktisk udnyttelse af disse metanforekomster.
Interessen for metanhydrat-forekomsterne skyldes dog lige så meget, at metan, der pludselig frigøres fra hydratforekomsterne i havbunden, meget sandsynligt kan have været årsagen til andre af de dramatiske klimaudsving, som Jorden har oplevet gennem sin historie. Som en af forskerne fra University of California, Martin Kennedy, gør opmærksom på, skal der kun nogle få graders opvarmning af oceanernes vand til, for at der kan ske en metanfrigørelse i et meget stort omfang til atmosfæren. Som han udtrykker det, har vi stærke vidnedsbyrd om, at denne slags "dommedags-scenarier", har spillet en afgørende rolle for udviklingen i Jordens biologiske historie.
Teorien om det store metanudslip for 600 millioner år siden er blevet offentliggjort i tidsskriftet "Nature"s udgave fra 18. december 2003
Kilde: www.eurekalert.org/pub_releases/ 2003-12/nsf-sid121703.php
Præhistoriske varme have
Hollandske forskere fra Det hollandske kongelige institut for havforskning har omtrent samtidig, i december/udgaven af det amerikanske tidsskrift "Geology", offentliggjort resultaterne af en undersøgelse, som viser at havvandet omkring ækvator i perioden fra 90 til 120 millioner år siden havde en temperatur på mellem 30 og 37°C, hvilket er fem til otte grader varmere end havet er nu.
De hollandske forskere har benyttet sig af en metode, hvor de har undersøgt den kemiske struktur af membran-lipider fra særlige mikroorganismer - Archaea - som levede i overfladevandet i de tropiske oceaner. Det har vist sig, at dannelsen af lipider i membranerne var afhængig af temperaturen i havet. Jo højere temperatur, jo flere membranlipider blev der dannet, hvilket kan ses som nogle ringe i de fossile mikroorganismer. De hollandske resultater stemmer overens med klimamodeller, som antager, at høje koncentrationer af drivhusgasser for 90 til 120 millioner år siden resulterede i en opvarmning af de tropiske have.
Archaea er en gruppe mikroorganismer, som oprindeligt blev betragtet som bakterier, men som nu henføres til deres særlige Rige, på samme måde som dyr og planter henføres til deres. Archaea er i stand til at leve under meget ekstreme forhold, eksempelvis meget høj saltholdighed eller temperaturer på over 100°C.
Kilde: www.eurekalert.org/pub_releases/ 2003-12/nofs-tow121903.php
Det kan blive en kold tid for os…
Ironisk nok kan den nuværende globale opvarmning medføre, at klimaet i Nordeuropa vil blive dramatisk koldere. Vandet i de tropiske have er nemlig blevet meget mere saltholdigt i løbet af de seneste 40 år, samtidig med at havene nærmere ved polerne er blevet mere ferske.
Denne hurtige ændring af saltholdigheden kan betyde, at den globale opvarmning er ved helt at ændre på det system, som regulerer fordampning og nedbør på kloden. Havene indeholder 96 procent af Jordens vand, og 86% af den fordampning af vand, der sker til atmosfæren, finder sted her.
Nordatlanten - mellem Grønland og Svalbard - er et af de få steder på kloden, hvor havets overfladevand er koldt og saltholdigt og dermed tungt nok til at synke ned til bunden. Og det er denne nedsynkning som så at sige er pumpen i det globale havstrømssystem (systemet har på engelsk fået betegnelsen The Ocean Conveyor - eller "oceanernes transportbånd"), hvor vandet tager på en gigantisk rejse langs havbunden, ned gennem Atlanten og rundt om Afrika og op i det centrale Stillehav, for derefter at tage hele turen tilbage som en overfladestrøm. Det er denne overfladestrøm, der i Nordatlanten har navnet Golfstrømmen, og som sørger for, at vi har vort milde klima i Nordeuropa trods vores beliggenhed på temmelig høje nordlige breddegrader.
Man ved fra geologiske undersøgelser, at denne nordatlantiske "nedsynkningspumpe" er stoppet mange i Jordens historie - nogle gange tilmed meget pludseligt - inden for et år eller i løbet af et tiår.
Den øgede ferskvandstilførsel til Nordatlanten på grund af afsmeltning af gletschere, indlandsis og polær havis, som følge af den globale opvarmning, er med til yderligere at mindske nedsynkningen af havvand, og at stoppe "pumpen". Det vil ganske vist medføre, at temperaturen i den nordatlantiske region igen vil falde, så afsmeltningen af ismasser vil stoppe, og det burde sætte gang i nedsynkningen og dermed pumpen igen - men i mellemtiden har vi måske oplevet en periode med subarktisk klima. Med alt hvad deraf følger. Eksempelvis bortfald af det landbrug, som vi kender. Ændringerne i oceanernes temperaturer og saltholdighed sker imidlertid hurtigt, at det er meget vanskeligt for forskerne at forudsige, hvad følgerne i virkeligheden vil blive, - og der er dem, der mener, at den globale opvarmning kan betyde yderligere ferskvandstilstrømning til Nordatlanten og dermed endnu en hæmmende virkning på "nedsynkningspumpen", - og der er almindelig enighed om, at det er af afgørende betydning med skærpet opmærksomhed omkring udviklingen.
Det ny studie af oceanernes ændrede saltholdighed og de mulige følger heraf er lavet af det ansete amerikanske forskningsinstitut, Woods Hole Oceanographic Institution, der offentliggjorde resultaterne i en pressemeddelelse den 17. december 2003.
Kilde: www.whoi.edu/media/saltchange.html
Oceanernes liv afhænger af et enkelt cirkulationsmønster på den sydlige halvkugle
Oven i alle de førnævnte rapporter med skræmmende scenarier for klimaudviklinger og havstrømme er der i det første nummer af bladet Nature i 2004 blevet offentliggjort resultaterne af en undersøgelse, som viser, at størstedelen af alt liv i oceanerne helt afhænger af et enkelt strømningsmønster i havene på den sydlige halvkugle.
Det er en gruppe forskere, under ledelse af oceanografen Jorge Sarmiento fra Princeton University i USA, for hvem det er lykkedes at opstille en matematisk model, der viser, at ¾ af alt liv i havene afhænger af den opvældning af næringsrigt havvand, der finder sted fra dybhavet på den sydlige halvkugle, - vand der siden fordeler sig i overfladen af oceanerne, hvor næringsstofferne efterhånden bliver udnyttet af kolossale mængder af mikroorganismer, der gennem fotosyntese skaber det organiske materiale, der er grundlaget for alt liv i havene.
Mens der er større kendskab til andre former for strømninger i havene - som dem der er omtalt tidligere i denne artikel - har der været mere uklarhed om den globale cirkulation af næringsstoffer i havene, fordi forskelle i saltholdighed og temperatur har gjort opblandingen af vand i oceanerne vanskelig at forstå. Nu har beregningerne vist, at det er det vand, der strømmer op fra dybet på den sydlige halvkugle, der alene står for 75 procent af næringstilførslen til alle oceaner på både den sydlige og nordlige halvkugle - dog på nær det nordlige Stillehav, som har sit eget strømningssystem.
Forskerne har opdaget betydningen af denne opstrømning, fordi det vand, der strømmer op på den sydlige halvkugle, har sin helt egen specielle kemiske signatur, med et højt nitratindhold og et lavt indhold af silikater, som man har kunnet spore rundt om i oceanerne. Vandet er blevet døbt "Subantarctic Mode Water". Resultaterne er kommet som noget af en overraskelse for både de deltagende forskere og oceanografer verden over, og der spekuleres nu på, hvad der kan ske med effektiviteten af dette system i lyset af den globale opvarmning og mulige klimaændringer. Jorge Sarmiento og hans kolleger er derfor allerede i fuld gang med at lave nye beregninger for at undersøge dette.
Kilde: http://www.eurekalert.org/bysubject/atmospheric.php
".
