8 phương pháp giải mã khí hậu thời quá khứ

Vỏ trai Làm thế nào các nhà khoa học có thể so sánh khí hậu ngày nay với các điều kiện thời tiết trong quá khứ xa xôi, từ lâu trước khi con người bắt đầu vui vẻ ghi chép lại các số liệu của thời tiết?
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
8 phương pháp giải mã khí hậu thời quá khứ 8 phương pháp giải mã khí hậu thời quá khứ Vỏ trai Làm thế nào các nhà khoa học có thể so sánh khí hậu ngày nay với các điềukiện thời tiết trong quá khứ xa xôi, từ lâu trước khi con người bắt đầu vui vẻ ghichép lại các số liệu của thời tiết? Khí hậu thời quá khứ được lưu giữ giống như mộtbí mật trong các vật thể xung quanh chúng ta. Băng lấy từ các sông băng và trầmtích nằm dưới chân chúng ta giữ trong nó một danh mục nhiệt độ ẩn chứa trongthành phần hóa học của chúng. Đa số những số đo này có thể cho các nhà nghiên cứu biết nhiệt độ trungbình hàng năm trong một chuỗi nhiều năm. Nhưng các vỏ trai có thể làm công việcđó còn nhanh hơn nữa. Một nghiên cứu hồi tháng 3 năm nay về vỏ trai lấy từIceland cho thấy hàm lượng của các đồng vị oxy trong các lớp vỏ biến thiên phụthuộc vào nhiệt độ của nước trong đó chúng hình thành. Bằng cách lát mỏngnhững lớp nhỏ xíu đem đi phân tích, đội nghiên cứu nhận thấy nó có thể xác địnhsự biến thiên nhiệt độ cỡ đến hàng tuần, chứ không chỉ hàng năm. Các vòng cây Bạn đã học ở trường phổ thông rằng mỗi vòng trong thân cây biểu diễn chomột năm. Nhưng còn có nhi ều thông tin tiềm ẩn hơn có trong những vòng đồngtâm này. Bề dày của một vòng cho biết cái cây đã lớn lên bao nhiêu trong năm đó.Nếu các nhà khoa học biết nhiệt độ và độ ẩm nào làm cho cái cây tươi tốt, thì họ cóthể sử dụng bề dày đó để xác định xem khí hậu của năm đó diễn biến như thế nào. Các phòng thí nghiệm cổ khí hậu học trên thế giới hiện đang bận rộn xâydựng cơ sở dữ liệu của bộ dữ liệu vòng cây. Lõi băng Trong thập niên 1960, các nhà khoa học bắt đầu trích xuất các lõi băng từGreenland và Nam Cực. Những cột băng giá này có thể nén hàng trăm nghìn nămlịch sử trong chiều sâu của chúng. Giống như các vỏ trai, lõi băng cho các nhà khoa học biết về số liệu nhiệt độqua thành phần hóa học của chúng, đặc biệt là các đồng vị oxy – băng có ít oxynặng (nặng vì có thêm neutron) thì cho biết nhiệt độ lạnh hơn. Nhưng lõi băng còncó thể làm nhiều việc hơn. Bề dày của các lớp tiết lộ có bao nhiêu tuyết đã tích góptrong một năm. Nếu có sự chênh lệch lớn giữa lượng tuyết trong cùng một nămgiữa lõi băng này và lõi băng khác, thì điều đó có thể là dấu hiệu cho biết gió đangthổi theo hướng nào. Và những bọt khí nhỏ xíu bị giữ lại trong băng còn cho phépcác nhà khoa học nhìn ra các chất khí có mặt trong khí quyển thời cổ. Lõi trầm tích Các nhà khoa học vô tuyến nghiệp dư đã đến Đảo Clipperton để thực hiệnngười này. Clipperton là một hòn đảo xa xôi trong Thái Bình Dương không có cưdân sinh sống, thuộc quyền kiểm soát của nước Pháp, và các nhà say mê vô tuyếnnghiệp dư muốn đến đó để khảo sát xem họ có thể phát thanh đi từ một nơi hẻolánh như thế hay không. Bằng cách cùng đóng góp chi phí đi lại, đội khoa học đếntừ trường Đại học Washington đã đến Clipperton để lấy các lõi trầm tích. Các lõi trầm tích, giống như lõi băng, là những cột dọc lấy từ dưới đất lên đểtrích xuất dữ liệu cổ khí hậu học. Đội Washington quan tâm nghiên cứu lõi trầmtích ở Clipperton vì hòn đảo trên nằm trong Đới Hội tụ Liên Nhiệt đới, nơi nhữngcơn gió của bán cầu bắc và bán cầu nam gặp nhau. Đới Hội tụ Liên Nhiệt đới có tácdụng rõ rệt lên khí hậu vùng nhiệt đới. Foraminifera Foraminifera có niên đại từ Kỉ Cambri, cách đây 500 triệu năm trước. Nhữngsinh vật đơn giản này, với lớp vỏ được gọi tên kĩ thuật là ‘test’, được tìm thấy ởkhắp các vùng biển trên thế giới, kể cả trong những phần sâu nhất của đại dương –Vực Mariana và Vực Challenger. Ngay cả đá vôi ở các kim tự tháp Ai Cập cũng cóchứa tàn dư foram, như nhà sử học cổ đại Herodotus đã từng lưu ý. Vì những sinh vật này có tuổi lớn, nên chúng có thể cung cấp một số ghi sâusắc hơn về quá khứ so với bất kì phương pháp nào liệt kê ở đây. Một bài báo hồinăm 2001 trên tạp chí Science đã sử dụng số liệu đồng vị carbon và oxy ởforaminifera để tái dựng lại nhịp khí hậu của 65 triệu năm qua. Phấn hoa Phấn hóa trông có vẻ như bụi bặm phù du khi nó lơ lửng trong cơn gióthoảng, nhưng những hạt giống đó có thể có sức mạnh lưu giữ đến bất ngờ cácthông tin về môi trường. Sau khi cây xanh phân tán hạt phấn của chúng đi càng xacàng rộng, chúng có thể được giữ lại dưới đáy hồ hoặc bị hóa thạch trong đất đá.Khi các nhà khoa học lấy mẫu trầm tích, họ thỉnh thoảng tìm thấy phấn hoa củanhững loài khác nhau sống trong những thời kì khác nhau. Và vì cây xanh sinhtrưởng tốt nhất dưới các điều kiện thời tiết và nhiệt độ đặc biệt, nên các nhànghiên cứu có thể sử dụng hỗn hợp phấn hoa đó để xác định khí hậu của một thờikì lịch sử. Trong một nghiên cứu hồi năm 2009, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các dấuvết phấn hóa để nghiên cứu khí hậu của dãy núi Andes ở Nam Mĩ, và tìm thấy bằngchứng rằng một thời kì ấm áp khoảng giữa năm 1100 và 1533 đã cho phép cónhiều cây xan ...