Memajukan pengeditan gen dengan varian CRISPR / Cas9 baru - ScienceDaily
Top News

Peran laut dalam perubahan karbon dioksida atmosfer masa lalu menjadi fokus – ScienceDaily


Sejuta tahun terakhir sejarah Bumi telah ditandai dengan seringnya “siklus glasial-interglasial”, perubahan besar dalam iklim yang terkait dengan pertumbuhan dan penyusutan lapisan es raksasa yang membentang di seluruh benua. Siklus ini dipicu oleh osilasi halus di orbit dan rotasi Bumi, tetapi osilasi orbital terlalu halus untuk menjelaskan perubahan besar dalam iklim.

“Penyebab zaman es adalah salah satu masalah besar yang belum terpecahkan dalam geosains,” kata Daniel Sigman, Profesor Ilmu Geologi dan Geofisika Dusenbury. “Menjelaskan fenomena iklim yang dominan ini akan meningkatkan kemampuan kita untuk memprediksi perubahan iklim di masa depan.”

Pada tahun 1970-an, para ilmuwan menemukan bahwa konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer karbon dioksida (CO2) sekitar 30% lebih rendah selama zaman es. Itu mendorong teori-teori bahwa penurunan CO di atmosfer2 kadarnya adalah bahan utama dalam siklus glasial, tetapi penyebab CO2 perubahan tetap tidak diketahui. Beberapa data menunjukkan bahwa, selama zaman es, CO2 terperangkap di laut dalam, tapi alasannya masih diperdebatkan.

Sekarang, kolaborasi internasional yang dipimpin oleh para ilmuwan dari Universitas Princeton dan Max Planck Institute for Chemistry (MPIC) telah menemukan bukti yang menunjukkan bahwa selama zaman es, perubahan di permukaan air Lautan Antartika bekerja untuk menyimpan lebih banyak CO.2 di laut dalam. Dengan menggunakan inti sedimen dari Samudra Antartika, para peneliti menghasilkan catatan rinci tentang komposisi kimiawi bahan organik yang terperangkap di dalam fosil diatom – ganggang mengambang yang tumbuh di permukaan air, kemudian mati dan tenggelam ke dasar laut. Pengukuran mereka memberikan bukti untuk pengurangan sistematis dalam upwelling yang didorong angin di Samudra Antartika selama zaman es. Penelitian tersebut muncul di terbitan jurnal terbaru Ilmu.

Selama beberapa dekade, para peneliti telah mengetahui bahwa pertumbuhan dan tenggelamnya ganggang laut memompa CO2 jauh ke laut, proses yang sering disebut sebagai “pompa biologis”. Pompa biologis sebagian besar digerakkan oleh samudra tropis, subtropis dan subtropis dan tidak efisien lebih dekat ke kutub, di mana CO2 dibuang kembali ke atmosfer oleh pemaparan cepat air dalam ke permukaan. Pelaku terburuk adalah Samudra Antartika: angin kencang ke timur yang mengelilingi benua Antartika menarik CO2-kaya air dalam sampai ke permukaan, “bocor” CO2 ke atmosfer.

Potensi pengurangan upwelling yang digerakkan oleh angin untuk menjaga lebih banyak CO2 di lautan, dan dengan demikian untuk menjelaskan CO atmosfer zaman es2 drawdown, juga telah diakui selama beberapa dekade. Namun, hingga saat ini, para ilmuwan masih kekurangan cara untuk menguji secara pasti perubahan semacam itu.

Kolaborasi Princeton-MPIC telah mengembangkan pendekatan seperti itu, menggunakan diatom kecil. Diatom adalah alga apung yang tumbuh subur di permukaan air Antartika, dan cangkang silika mereka terakumulasi di sedimen laut dalam. Isotop nitrogen dalam cangkang diatom bervariasi dengan jumlah nitrogen yang tidak digunakan di permukaan air. Tim Princeton-MPIC mengukur rasio isotop nitrogen dari jejak bahan organik yang terperangkap di dinding mineral fosil ini, yang mengungkapkan evolusi konsentrasi nitrogen di permukaan air Antartika selama 150.000 tahun terakhir, yang meliputi dua zaman es dan dua periode interglasial hangat. .

“Analisis isotop nitrogen yang terperangkap dalam fosil seperti diatom mengungkapkan konsentrasi nitrogen permukaan di masa lalu,” kata Ellen Ai, penulis pertama studi tersebut dan seorang mahasiswa pascasarjana Princeton yang bekerja dengan Sigman dan dengan kelompok Alfredo Martínez-García dan Gerald Haug di MPIC. “Air dalam memiliki konsentrasi nitrogen yang tinggi yang diandalkan alga. Semakin banyak upwelling yang terjadi di Antartika, semakin tinggi konsentrasi nitrogen di permukaan air. Jadi hasil kami juga memungkinkan kami untuk merekonstruksi perubahan upwelling Antartika.”

Data menjadi lebih kuat dengan pendekatan baru untuk penanggalan sedimen Antartika. Perubahan suhu air permukaan direkonstruksi di inti sedimen dan dibandingkan dengan catatan suhu udara inti es Antartika.

“Ini memungkinkan kami menghubungkan banyak fitur dalam catatan nitrogen diatom dengan perubahan iklim dan lautan yang terjadi di seluruh dunia,” kata Martínez-García. “Secara khusus, kami sekarang dapat menentukan waktu penurunan upwelling, saat iklim mulai mendingin, serta menghubungkan perubahan upwelling di Antartika dengan osilasi iklim yang cepat selama zaman es.”

Waktu yang lebih tepat ini memungkinkan para peneliti untuk mengetahui angin sebagai pendorong utama perubahan upwelling.

Penemuan baru juga memungkinkan para peneliti untuk menguraikan bagaimana perubahan di Antartika upwelling dan atmosfer CO2 terkait dengan pemicu orbit dari siklus glasial, membawa para ilmuwan selangkah lebih dekat ke teori lengkap tentang asal mula zaman es.

“Temuan kami menunjukkan bahwa CO atmosfer yang didorong oleh upwelling2 Perubahan adalah pusat siklus, tetapi tidak selalu seperti yang diasumsikan banyak dari kita, “kata Sigman.” Misalnya, alih-alih mempercepat penurunan ke zaman es, kenaikan Antartika menyebabkan CO2 perubahan yang memperpanjang iklim terhangat. “

Temuan mereka juga memiliki implikasi untuk memprediksi bagaimana laut akan merespon pemanasan global. Model komputer telah menghasilkan hasil yang ambigu pada sensitivitas angin kutub terhadap perubahan iklim. Pengamatan para peneliti tentang intensifikasi besar dalam upwelling yang didorong angin di Samudra Antartika selama periode hangat di masa lalu menunjukkan bahwa upwelling juga akan menguat di bawah pemanasan global. Upwelling Antartika yang lebih kuat kemungkinan akan mempercepat penyerapan panas lautan dari pemanasan global yang sedang berlangsung, sekaligus memengaruhi kondisi biologis Samudra Antartika dan es di Antartika.

“Penemuan baru menunjukkan bahwa atmosfer dan lautan di sekitar Antartika akan sangat berubah di abad mendatang,” kata Ai. “Namun karena CO2 Dari pembakaran bahan bakar fosil yang unik untuk saat ini, diperlukan lebih banyak pekerjaan untuk memahami bagaimana perubahan Samudra Antartika akan memengaruhi laju di mana laut menyerap CO ini2. “

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Slot Online