Klimaatverandering - Appy Sluijs.pdf

Hele tekst

(1) . Itʼs the Past, Stupid! Broeikasklimaten van het verre verleden als analoog voor de toekomst. Appy Sluijs. Using U i the h past to project j the h ffuture. Temperature. Scenario voor toekomstige opwarming. Ti Time. .

(2) . Using U i the h past to project j the h ffuture. Deep Ocean Temp.. Het analyseren van ʻimperfecte analogenʼ in het verleden om de respons van het systeem te ontwaren. Million years ago. Using U i the h past to project j the h ffuture Paleoceanografie • Tijdschalen • Observaties versus Reconstructies • Case study: de beste analoog voor de toekomst. .

(3) . Using U i the h past to project j the h ffuture Paleoceanografie • Tijdschalen • Observaties versus Reconstructies • Case study: de beste analoog voor de toekomst. Tijdschalen. . . .

(4) .

(5)

(6) .

(7)

(8) . . Palaeosens, 2012. Nature. .

(9) . Tijdschalen. . . .

(10) .

(11)

(12) .

(13)

(14) . .

(15) .

(16)

(17) .

(18)

(19) . . $ )&!%$) !) &,

(20) 0. $ !, . Palaeosens, 2012. Nature. Tijdschalen. . . . $ )&!%$) !) &,

(21) 0. -'! *++) /. 0 !" $ !, . $ !.%!"!/ " ! ' !. !!! . Palaeosens, 2012. Nature. %$" %!"!' . .

(22) . Tijdschalen n. . . .

(23)

(24) .

(25)

(26)

(27)

(28) .

(29)

(30)

(31)

(32) . . $ )&! )&!%$) &! %$) !) &,

(33)

(34)

(35) 0. . . -'! -'! '! *++) /. 0 !". !" ! " $ !, . $ !.%!"!/ !. ! " ! / " " " ! ! ' '. Modern Palaeosens, 2012. Nature. ! !. Paleo. ! !! . !!! %$" %$" %$" %!"!' . Tijdschalen: Tijd h l CO2 iin de d toekomst k. IPCC, 2007. .

(36) . Tijdschalen: Tijd h l CO2 iin de d toekomst k. Archer et al. 2009, Ann. Rev. Earth. Planet Sci.. Using U i the h past to project j the h ffuture Paleoceanografie • Tijdschalen • Observaties versus Reconstructies • Case study: de beste analoog voor de toekomst. .

(37) . Reconstructies R i van het h verleden l d. ʻMountainʼ, Sigurdur Gudmundsson. Integrated Ocean Integrated Ocean Drilling Program Drilling Program. Photo: William Crawford IODP.

(38) .

(39) . Integrated g Ocean Drilling P Program. Discovery. Photo: William Crawford IODP. Reconstructies R i van het h verleden l d Methode: bestuderen van sedimenten. Arctische Oceaan; Lomonosov Rug. Atlantische Oceaan; Walvis Rug. Boven /Jong. Onder /Oud. 1 cm = 500 jaar. 1 cm = 1000 jaar. .

(40) . Reconstructies R i van het h verleden l d Arctische Oceaan 1 monster van 2 cm is 1000 jaar. Reconstructies R i van het h verleden l d. .

(41) . Reconstructies R i van het h verleden l d. Sluijs et al. 2009. Nature Geoscience. Reconstructies R i van het h verleden l d. Sluijs et al. 2009. Nature Geoscience. .

(42) . Reconstructies van het verleden. Sluijs et al. 2009. Nature Geoscience. Reconstructies R i van het h verleden l d. Sluijs et al. 2009. Nature Geoscience. .

(43) . Reconstructies R i van het h verleden l d. Sluijs et al. 2009. Nature Geoscience. Microfossielen. Arecaceae Palm pollen. Apectodinium Tropical algae. Sluijs et al. 2006 Nature; 2009 Nature Geoscience. .

(44) . Methodiek Temperatuur “proxies” - zuurstofisotopen van kalkskeletjes - Mg/Ca van kalkskeletjes - Δ47 van kalkskeletjes - moleculaire distributie van algen - moleculaire distributie van archea - moleculaire distributie van bodembacterien - fossiele planten (tolerantie moderne afstammelingen) - mineralen met temperatuur-afhankelijke formatie. -…. Using U i the h past to project j the h ffuture Paleoceanografie • Tijdschalen • Observaties versus Reconstructies • Case study: de beste analoog voor de toekomst. .

(45) . Using U i the h past to project j the h ffuture. Deep Ocean Temp.. Het analyseren van ʻimperfecte analogenʼ in het verleden om de respons van het systeem te ontwaren. Million years ago. PETM. 55 M-jaar geleden ~100.000 jaar. CO CO CO 2 CO 2 O 2 2 CH 2 CH OCH CH CO 4. Verzuring millennia. 44 22 4. .

(46) . PETM als l Analoog A l Overeenkomsten • Totale C input: ~5.000 GtC = alle fossiele brandstoffen • 2 a 3x atmosferische CO2 concentratie Verschillen • Pre-PETM was 10°C warmer mondiaal dan pre-industrieel • Continenten lagen anders • PETM C-input was ~10x sneller dan nu. Veranderingen V d i tijdens ijd de d PETM 8. 9 10. 60°N 11. 15. 7 6. 2 3 4. 5. 30°N. 26. 12 13 14. 23. 16 17. 21. 22. 24 25. 30 29. 18. 28. 27. 49. 31. 32 33. 34. 19. 1. 20. 35. 52 53. 50. 42 41 40 39 37 38 36. 57. 51 56 54. 58. Temperatures = magnitude of PETM warming: sea surface and continent. 59. 55. O2 = drop in seafloor O2 content PZE = photic zone euxinia N2 = atmospheric N2 fixation SS = increase in sediment supply. 30°S 60. SLR = sea level rise. 62 63. deep sea site 45. slope site. 66. 43. 46 44. 60°S. 47. Sluijs et al. 2014. Clim Past. 64 65. 48. shelf site Harrell site continental site. .

(47) . Temperatuur. Zachos et al. 2006, Geology. Veranderingen V d i tijdens ijd de d PETM 4-5°C 7°C. 8. 9 10. 60°N 11. 5°C 15. 7 6. 5 1. 53. 50. 51. 23. 17. 21. 22. 24 25. 30 29. 18. 7°C. 28. 27. 49. 31. 32 33. 34. 19. 7°C. 20. 5-6°C 7-8°C. 5°C 52. 13 14 16. 2 3 4. 30°N. 26. 12. 35. 5°C. 42 41 40 39 37 38 36. 57 56. 54 58. Temperatures = magnitude of PETM warming: sea surface and continent. 59. 55. O2 = drop in seafloor O2 content PZE = photic zone euxinia N2 = atmospheric N2 fixation SS = increase in sediment supply. 30°S 60. SLR = sea level rise. 61 62 63. 4°C 45. 8°C. 46 44. 60°S. deep sea site slope site. 66. 43 47. Sluijs et al. 2014. Clim Past. 64 65. 6-7°C. 48. shelf site Harrell site continental site. .

(48) . Veranderingen V d i tijdens ijd de d PETM 4-5°C 7°C SLR. SLR. 8. 9 10. SLR. 60°N 11. 5°C. SLR 15. 7. SLR. 6. 5 1. 5-6°C SLR 7-8°C. 5°C 52 53. 50. 51. 13 14. 23. 16. 2 3 4. 30°N. 26. 12. 17. 21. 24 25. 22. 18. 20. 32 33. 34. SLR. 35. SLR 5°C. 49. 31. SLR. 19. 7°C SLR. 30 29. 7°C. 28. 27. 57. 42 41 40 39 37 38 36. 56 54 58. Temperatures = magnitude of PETM warming: sea surface and continent. 59. 55. O2 = drop in seafloor O2 content PZE = photic zone euxinia N2 = atmospheric N2 fixation SS = increase in sediment supply. 30°S 60. SLR = sea level rise. 61 62 63. 4°C 45. 46 44. 60°S. deep sea site slope site. 66. 43 47. SLR. 8°C 64 65. 6-7°C SLR. 48. Sluijs et al. 2014. Clim Past. shelf site Harrell site continental site. Veranderingen V d i in i sedimentatie di i •• Expectations? Expectations?. Giusberti et al. 2007. GSA Bull..

(49) .

(50) . Veranderingen V d i tijdens ijd de d PETM 4-5°C 7°C SLR SS. SLR. 8. 9 10. SLR. 60°N 11. 5°C. SLR 15. 7. SLR SS. 6. 1. 5-6°C SLR 7-8°C. 5°C 52 53. 50. 51. 5°C. 13 14. 23. 16. 2 3 4. 5. 30°N. 26. 12. 17. 21. 22. 18. 19. 7°C SLR SS. 20. 24 25. SS. SS. 30 29. 7°C. 28. 27. 49. 31. 32 33. SLR. 34. SLR. 35. SLR SS. 57. 42 41 40 39 37 38 36. 56 54 58. Temperatures = magnitude of PETM warming: sea surface and continent. 59. 55. O2 = drop in seafloor O2 content PZE = photic zone euxinia N2 = atmospheric N2 fixation SS = increase in sediment supply. 30°S 60. SLR = sea level rise. 61 62 63. 4°C. deep sea site. SS 45. 46 44. 60°S. slope site. 66. 43 47. SLR. 8°C. 6-7°C SLR. 64 65. Sluijs et al. 2014. Clim Past. 48. shelf site Harrell site continental site. Zuurstofloosheid Z fl h id tijdens ijd d de PETM Arctische Oceaan. Hoge As/Al, Mo/Al, U/Al, V/Al. Sluijs et al. 2006 Nature; 2008; Paleoceanography. .

(51) . Veranderingen V d i tijdens ijd de d PETM 4-5°C 7°C SLR SS. SLR. 8. 9 10. SLR. 60°N 11. 5°C. SLR 15. 7. SLR SS. 6. 5 1. 5-6°C SLR 7-8°C. 5°C 52 53. 50. 51. 5°C. 23. 16. 2 3 4. 30°N. 26. 12 13 14. 17. 21. 22. 18. 19. 7°C SLR SS. 20. 24 25. SS. SS. 30 29. 7°C. 28. 27. 49. 31. 32 33. SLR. 34. SLR. 35. SLR SS. 57. 42 41 40 39 37 38 36. 56 54 58. Temperatures = magnitude of PETM warming: sea surface and continent. 59. 55. O2 = drop in seafloor O2 content PZE = photic zone euxinia N2 = atmospheric N2 fixation SS = increase in sediment supply. 30°S 60. SLR = sea level rise. 61 62 63. 4°C. deep sea site. SS 45. 46 44. 60°S. slope site. 66. 43 47. SLR. 8°C 64 65. Sluijs et al. 2014. Clim Past. 6-7°C SLR. 48. shelf site Harrell site continental site. PETM vs H Huidige idi trends d Overeenkomsten • Totale C input: ~5.000 GtC = alle fossiele brandstoffen • Opwarming • Verzuring • Afname O2 spanning zeewater. .

(52) . PETM vs H Huidige idi trends d Overeenkomsten • Totale C input: ~5.000 GtC = alle fossiele brandstoffen • Opwarming • Verzuring • Afname O2 spanning zeewater Verschillen • Pre-PETM was 10°C warmer mondiaal dan pre-industrieel • Continenten lagen anders • PETM C-input was ~10x sneller dan nu. PETM vs H Huidige idi trends d Overeenkomsten • Totale C input: ~5.000 GtC = alle fossiele brandstoffen • Opwarming • Verzuring • Afname O2 spanning zeewater Verschillen • Pre-PETM was 10°C warmer mondiaal dan pre-industrieel • Continenten lagen anders • PETM C-input was ~10x sneller dan nu • Van de PETM weten we al hoe het afliep!!!. .

(53) . C Conclusies l i • Geologisch verleden zit vol met imperfecte analogen • Waarde: systeembegrip op tijdschalen > eeuwen • Verbetering toekomstprojecties • Snelle CO2 toename altijd geassocieerd met • Opwarming • Verzuring • Anoxia • “Het is niet vanzelfsprekend dat het nu is zoals het is!”. Onderzoek O d k iin d de kl klas • Expeditiebroeikaswereld.nl; Plugin voor ~3 lessen • • • • . Tijdschalen Broeikaseffect Koolstofcyclus Paleoklimaat onderzoek. • 2015/6 - 2024: versie 2.0 • Actueel onderzoek • Scholieren doen onderzoeksvoorstel. .

(54) . Onderzoek O d k iin d de kl klas • NLT Module Aarde in Evolutie • • • • • • • • . (Systeem)evolutie Chemische kringlopen Fossielen Fotosynthese Isotopen Biologische koolstof pomp Dateren Mariene voedselketensysteem aarde. • Ondersteuning via http://www.betasteunpunt-utrecht.nl/?pid=272. O li Online • www.nessc.nl • https://www.youtube.com/watch?v=6KhVTAYremQ. • twitter: • @appysluijs • @NESSCresearch • @UUGeo • facebook: • facebook.com/NESSCresearch. .

(55)

No results found