קעראַקטעריסטיקס פון אלטע קלימאַט באַזירט אויף געאָלאָגישע דאַטן
דער ערד'ס קלימאט איז קיינמאל נישט געווען באמת "שטאטיש." לאנג פאר מענטשן זענען ארויסגעקומען, האט דער פלאנעט דורכגעמאכט פעריאדן פון עקסטרעמע היץ, לאנגע אייז-צייטן, פארשיבנדיקע רעגן-מוסטערן, ענדערונגען אין דער אטמאספערישער צוזאמענשטעלונג, און אפילו ים-שפיגל פלוקטואציעס. ווייל עס זענען נישטא קיין טערמאמעטער רעקארדס פון אוראלטע צייטן, פארלאזן זיך וויסנשאפטלער אויף געאלאגישע דאטן צו רעקאנסטרואירן ווי דער קלימאט איז געווען אין דער פארגאנגענהייט. די דאטן ווערן אויפגעהיט ווי שפורן אין שטיינער, פאסילען, מינעראלן, און כעמישע צוזאמענשטעלונגען געשאפן אונטער ספעציפישע סביבה-באדינגונגען. פון דארט קענען מיר פארשטיין די אייגנשאפטן פון אוראלטע קלימאטן - צי די ערד איז אמאל געווען א "היץ-הויז," וויפיל אייז האט באדעקט די קאנטינענטן, און ווי קלימאט-ציקלען זענען פארגעקומען איבער מיליאנען יארן.
1. געאלאגישע דאטן אלס אן "ארכיוו" פון פארגאנגענע קלימאטן
סעדאַמענטאַרי שטיינער, אייז קערנס (פֿאַר ייִנגערע פּעריאָדן), און כעמישע רעקאָרדס אין מינעראַלס אַקט ווי אַרכיוון. דער גרונט פּרינציפּ איז פּשוט: קלימאַט באדינגונגען השפּעה גיאָלאָגישע פּראָצעסן, אַזאַ ווי וועטערינג, עראָוזיע, די טיפּ פון סעדאַמענט דעפּאָזיטירט, און די אָרגאַניזמען וואָס האָבן דאָרט געלעבט. אויב מיר געפֿינען זיכער טייפּס פון דעפּאָזיטן אָדער כעמישע פּאַטערנז, קענען מיר ינטערפּריטירן באדינגונגען אַזאַ ווי טעמפּעראַטור, רעגן, אָקעאַן זאַלץ, און אפילו טשאַד דייאַקסייד לעוועלס.
אלטע קלימאט רעקאנסטרוקציעס קאמבינירן טיפיש קייפל אינדיקאטארן (פראקסיס) צו פארזיכערן שטארקע רעזולטאטן. דאס איז ווייל איין אינדיקאטאר קען ווערן באאיינפלוסט דורך אנדערע פאקטארן ווי קלימאט. למשל, מדבר זאמד אפזעצונגען ווייזן אויף א טרוקענעם קלימאט, אבער זיי דארפן נאך אלץ ווערן פארגליכן מיט פאסילען, מינעראלן, און איזאטאפן צו באשטעטיגן די אינטערפרעטאציע.
2. סעדימענט אינדיקאַטאָרן: שפּורן פון דער דעפּאָזיציאָנעלער סביבה
איינע פון די קלארסטע קוועלער פון אינפארמאציע וועגן אלטע קלימאטן קומט פון די טיפן און סטרוקטורן פון סעדימענטארע שטיינער.
– עוואַפּאָריטן (דזשיפּסאַם, האַליטע): געשאַפן ווען ים־וואַסער אָדער אָזערעס דערפאַרן אַ הויכע פארדאַמפּונג, וואָס פאַראורזאַכט זאַלץ צו אויסזעצן. דאָס ווײַזט אויף אַ הייסן, טרוקענעם קלימאַט און אַ נעגאַטיוון וואַסער־באַלאַנס (די פארדאַמפּונג איז גרעסער ווי די צושטעל).
– קוילן: געשאפן פון דער אקומולאציע פון פלאנצן אין ארגאניש-רייכע זומפן, געווענליך אונטער פייכטע באדינגונגען מיט הויכער ביאמאסע פראדוקציע און באגרענעצטער דעקאמפאזיציע. די שעפע פון קוילן אין א געגעבענער צייט אינטערוואל ווייזט אויף א פעריאד מיט ברייטע זומפישע סביבות און א רעלאטיוו פייכטן קלימאט.
– עאָלישע אַוועקלייגונגען (דונע זאַמדשטיין): טיפּישע קראָס-בעטינג סטרוקטורן און גוט-סאָרטירטע זאַמד קערלעך ווײַזן אויף ווינט אַוועקלייגונג, בכלל פֿאַרבונדן מיט מדבר און טרוקענע באדינגונגען.
– טיליט און טראָפּשטיין: טיליט איז פֿאַרהאַרטעטע גלעטשערישע סעדאַמענט; טראָפּשטיין איז אַ גרויסער שטיין וואָס איז "געפֿאַלן" פֿון אַן אייז־שעלוו צום ים־בעט. ביידע ווײַזן אויף דער אנוועזנהייט פֿון גלעטשערס אָדער ים־אייז, און דאָס ווײַזט אויף אַ קאַלטן קלימאַט.
פֿון דער פֿאַרשפּרייטונג פֿון די סעדימענטן אין פּלאַץ און צײַט, קענען וויסנשאַפֿטלער קאַרטירן אוראַלטע קלימאַט גאַרטלען, למשל מדבר זאָנעס אין געוויסע ברייטן אָדער די פֿאַרשפּרייטונג פֿון גלעטשערס איבער קאָנטינענטן.
3. פאָסילן: ביאָלאָגישע דעטערמינאַנץ פון טעמפּעראַטור און הומידיטי
לעבעדיגע אָרגאַניזמען האָבן גרענעצן צו זייערע טאָלעראַנץ פֿאַר טעמפּעראַטור, זאַלץ און וואַסער פֿאַרפֿיגבאַרקייט. דעריבער, פֿאָסילן זענען גאָר נוצלעך ווי קלימאַט אינדיקאַטאָרן.
– פלאַנצן פאָסילן (פּאָלען, ספּאָרן, בלעטער): בלאַט פאָרעם קען געבן רמזים צו קלימאַט. בלעטער מיט פלאַך עקן זענען מער געוויינטלעך אין קאַלטע קלימאַטן, בשעת סעראַטעד בלעטער זענען מער געוויינטלעך אין קילער צו טעמפּעראַט קלימאַטן. פּאָלען דייווערסיטי קען אויך אָנווייַזן וועגעטאַציע טיפּ (רעגן וואַלד, סאַוואַנאַ, טונדראַ).
– פאָראַמיניפעראַ און מאַרינע פּלאַנקטאָן: די צאָל פון געוויסע מינים ווײַזט אויף די טעמפּעראַטור פון דער ים־אויבערפלאַך. די מיקראָביעלע קהילות טוישן זיך לויט די וואַסער־באַדינגונגען.
– פאָסיל קאָראַל ריפס: קאָראַלן דאַרפן בכלל וואַרעם, פּליטקע און קלאָר וואַסער. אלטע קאָראַל ריפס קענען דינען ווי אינדיקאַטאָרן פון טראָפּישע אָקעאַנען און זענען לעפיערעך סטאַביל.
דורך קאמבינירן ערדישע און ים פאסילן, קענען מיר אויספירן צי א פעריאד איז געווען דאמינירט דורך א גלאבאלן ווארעמען קלימאט, אדער א קאלטע פעריאד וואס האט געשטראסט טראפישע עקא-סיסטעמען.
4. סטאַבילע איזאָטאָפּן: די כעמישע "טערמאָמעטערס" פון דער פאַרגאַנגענהייט
איינע פון די שטאַרקסטע מכשירים אין פּאַלעאָקלימאַטאָלאָגיע איז סטאַבילע איזאָטאָפּ אַנאַליז, ספּעציעל פון מאַרינע קאַרבאָנאַטן (שעלז פון אָרגאַניזמען) און אייז.
– זויערשטאָף איזאָטאָפּן (δ¹⁸O): די זויערשטאָף איזאָטאָפּ פאַרהעלטעניש אין מאַרינע קאַרבאָנאַטן קען שפּיגלען צוויי הויפּט זאַכן: די וואַסער טעמפּעראַטור ביי וועלכער די קאַרבאָנאַטן האָבן זיך געפאָרמט און דער גלאָבאַלער אייז באַנד. העכערע δ¹⁸O ווערטן זענען אָפט פֿאַרבונדן מיט קעלטערע באַדינגונגען און/אָדער מער אייז (ווייל לייטערע איזאָטאָפּן זענען מער פֿאַרשפּאַרט אין אייז).
– קוילן-שטאָף איזאָטאָפּן (δ¹³C): באַשרײַבט דעם קוילן-שטאָף ציקל, ביאָלאָגישע פּראָדוקטיוויטעט, און הויפּט ענדערונגען ווי קוילן-שטאָף באַפֿרײַונג פֿון וואולקאַניזם אָדער מעטאַן. שאַרפֿע פֿאַרשייבונגען אין δ¹³C קענען סיגנאַלירן הויפּט קלימאַט שטערונגען, אַרײַנגערעכנט שנעלע וואָרעמונג געשעענישן.
איזאָטאָפּן אין שיכטיקע מאַרינע סעדימענטן ערמעגלעכן די רעקאָנסטרוקציע פון קלימאַט ענדערונג איבער טויזנטער ביז מיליאָנען יאָרן מיט גאַנץ גוטער רעזאָלוציע.
5. מינעראַלן און וועטערונג: אינדיקאַטאָרן פון רעגן און טעמפּעראַטור אויף לאַנד
דער טיפ פון וועטערירטע מינעראַלן קען אָנווייַזן קלימאַטישע באדינגונגען.
– לאַטעריט און באָקסיט: בכלל געשאפן דורך אינטענסיווע וועטערינג אין פייכטע טראָפּישע קלימאַטן מיט הויך רעגן און וואַרעמע טעמפּעראַטורן. דאָס איז אַ צייכן פון דאָמינאַנטע כעמישע פּראָצעסן און שטאַרקע עלעמענט אויסשפּרייטונג.
– קאַלקרעט (באָדן קאַרבאָנאַט אַוועקלייגונגען): געשאַפן אין באָדנס אין האַלב-טרוקענע ביז טרוקענע סביבות, ווען פארדאַמפּונג פּראָמאָטירט די אָפּלייגונג פון קאַרבאָנאַטן אין דעם באָדן פּראָפיל.
– פּאַלעאָסאָל (אלטע באָדן): די פאַסיליזע באָדן שיכט האַלט אינפאָרמאַציע וועגן וועגעטאַציע, דריינאַדזש און קלימאַט. וואָרצל סטרוקטור, קאַרבאָנאַט קנופּן און אפילו כעמישע זאַץ העלפֿן באַשטימען דורכשניטלעך רעגן.
די דאַטן זענען וויכטיק ווײַל זיי רעקאָרדירן לאַנדלעכע באדינגונגען וואָס זענען נישט שטענדיק גלייך אָפּגעשפּיגלט אין מאַרינע סעדאַמענטאַציע.
6. ים־ניוואָ און גלעטשער־פאַרשפּרייטונג: גלאָבאַלע קלימאַט־סיגנאַלן
גלאבאלע קלימאט ענדערונגען גייען אפט האנט אין האנט מיט ענדערונגען אין ים שטאפל. ווען דער קלימאט קילט זיך אפ און קאנטינענטאלער אייז פארברייטערט זיך, ווערט ים וואסער "פארשפארט" אלס אייז, וואס פירט צו פאלן אין ים שטאפל. פארקערט, ווען עס קומט צו אן ווארעמונג, צעשמעלצט זיך אייז און שטייגט אין ים שטאפל. אין די געאלאגישע רעקארד, דערשיינען די ענדערונגען אלס:
– טראַנסגרעסיע (די ים באַוועגט זיך צו לאַנד) און רעגרעסיע (די ים צוריקציט זיך)
– ענדערונגען אין סעדאַמענטאַרי פאַסיעס פון טיף צו פּליטקע ים (אָדער פֿאַרקערט)
– אומקאנפארמיטי וואס ווייזט אויף א פּויזע אין דעפאזיציע צוליב נידעריקערע ים לעוועלס
די פארשפרייטונג פון גלעטשער אפזעצונגען איבער קאנטינענטן העלפט אויך צו אידענטיפיצירן "אייז-הויז" פעריאדן (וועלטן מיט גרויסע מאָסן אייז) קעגן "גרינהויז" פעריאדן (וועלטן כמעט אָן אייז).
7. כאַראַקטעריסטיקס פון אלטע קלימאַטן: הויפּט מוסטערן אידענטיפיצירט
באַזירט אויף די קאָמבינירטע געאָלאָגישע דאַטן, קען מען צוזאַמענעמען עטלעכע הויפּט כאַראַקטעריסטיקס פון דעם אלטן קלימאַט ווי פאלגנד:
1. דער קלימאַט אָסצילירט צווישן "גרינהאַוס" און "אייזהויז" שטאַטן.
איבער דער ערד'ס געשיכטע, זענען געווען זייער וואַרעמע פּעריאָדן מיט מינימאַלן פּאָלאַרן אייז, און עס זענען געווען זייער קאַלטע פּעריאָדן מיט ברייטע גלעטשערס. די ענדערונגען פּאַסירן צוליב אַ קאָמבינאַציע פון פּלאַטן טעקטאָניק, אַטמאָספערישע קאָמפּאָזיציע, אָקעאַן צירקולאַציע, און אַלבעדאָ פֿידבעק (ליכט אָפּשפּיגלונג דורך אייז).
2. קלימאט ענדערונג קען פאסירן שנעל אויף א געאלאגישן פארנעם.
דער איזאָטאָפּ רעקאָרד ווייזט עטלעכע שאַרפע וואָרעמונג אָדער קילונג געשעענישן וואָס זענען פארגעקומען איבער צענדליקער טויזנטער ביז הונדערטער טויזנטער יאָרן - גאָר שנעל לויט געאָלאָגישע סטאַנדאַרדן. אַזעלכע געשעענישן זענען געוויינטלעך פֿאַרבונדן מיט שטערונגען אין דעם קוילן-שטאָף ציקל אָדער ענדערונגען אין אָקעאַן שטראָמען.
3. קלימאַט זאָנעס טוישן זיך לויט דער פּאָזיציע פון די קאָנטינענטן
ווען קאנטינענטן רירן זיך, קענען געביטן וואס זענען אמאל געווען נאנט צום עקוואַטאָר זיך אריבעררוקן צו העכערע ברייטן. באווייזן ווי קוילן, פארדאמפונגס-פעלדער, אדער טיליטן אין לאקאציעס וואס זענען יעצט "נישט פאסיג" פאר זייערע קלימאטן געבן אנווייזונגען צו פּאַלעאָגעאגראפיע און פּאַלעאָקלימאַט.
4. רעגן און סעזאנען הענגען אפ פון דער טאפאגראפיע און קאנטינענט-אקעאן צוזאמענשטעלונג.
די אויפהייבונג פון בערג-קייטן האט באאיינפלוסט מאנסון-מוסטערן און רעגן-שאטנס. פאלעאסאל און טייך-סעדימענט רעקארדס ווייזן אז אלטע קלימאטן זענען באשטימט געווארן נישט נאר דורך גלאבאלע טעמפעראטורן נאר אויך דורך רעגיאנאלע קאנפיגוראציעס.
8. פארוואס איז עס וויכטיג צו פארשטיין אלטע קלימאטן?
אלטע קלימאט רעקאנסטרוקציעס זענען מער ווי נאר מעשיות פון דער פארגאנגענהייט. געאלאגישע דאטן צושטעלן קאנטעקסט פאר ווי אזוי די ערד סיסטעם האט רעאגירט צו ענדערונגען אין CO₂, גרויסע וואולקאנישע טעטיקייט, אדער ענדערונגען אין אקעאן צירקולאציע. דורך פארשטיין די מעכאניזמען וואס האבן זיך אפגעשפילט אין דער פארגאנגענהייט, זענען מיר בעסער ביכולת צו אפשאצן קלימאט סענסיטיוויטי און די לאנג-טערמין קאנסעקווענצן פון ענווייראמענטאלע ענדערונגען.
קלאָוזינג
די אייגנשאפטן פון אלטע קלימאטן קען מען לייענען דורך געאלאגישע באווייזן פארשפרייט איבער דער ערד: פון מדבר סעדימענטן און פארדאמפונגען וואס ווייזן אויף טריקעניש, ביז קוילן און פאלעאסאלן וואס רעקארדירן פייכטקייט און וועגעטאציע, ביז סטאבעלע איזאטאפן וואס דינען ווי "טערמאמעטערס" פון דער פארגאנגענהייט. אלע די אנווייזונגען ווייזן אז דער ערד'ס קלימאט איז א דינאמישע סיסטעם וואס איז סענסיטיוו צו ענדערונגען אין אטמאספערישער צוזאמענשטעלונג, קאנטינענטאלע דריפט, און אינערליכע צוריקקער. דורך קערפול אינטערפרעטירן דעם געאלאגישן ארכיוו, באקומען מיר א קלארערע בילד פון דער ערד'ס קלימאט טראיעקטאריע - און ווערטפולע לעקציעס פארן פארשטיין היינטיגע און צוקונפטיגע קלימאט ענדערונגען.
אויב איר ווילט, קען איך צולייגן א באַזונדערע אונטער-אָפּטייל וואָס דיסקוטירט ביישפילן פון ספּעציפֿישע פּעריאָדן (למשל, די קוואַטערנערע אייז-צייט, די קרעטאַסעאַס "סופּער-גרינהויז," אָדער "שניי-באָל ערד") צוזאַמען מיט די טיפּן געאָלאָגישע דאַטן געניצט אין יעדער פּעריאָד.
