5.第4紀における、グローバルな気候変動
(1)気候変動が我々に及ぼす影響
気温、風、降水が変わる→動植物生息域の変化、文明の発展、衰退、衣食住すべて変化
海水準が変わる→”陸橋”の出現と消滅(→文明の伝播・衝突)、海岸地形の変化に伴う生活域の変化
(2)酸素同位体による気候変動の復元
a.酸素同位体とは
16O | 17O | 18O |
---|---|---|
99.76% | 0.24% | 0.20% |
16O | 17O | 18O | |
---|---|---|---|
陽子 | 8 | 8 | 8 |
中性子 | 8 | 9 | 10 |
海水温が高いと18Oの蒸発が比較的活発になる(参考:”同位体分別”という)
温度によって18Oの割合が変化
→それにより過去の気候が分かる
b.氷床コアの分析
(例)南極ボストークのコア、グリーンランドのコア年縞状に保存された氷(H2o)の酸素同位体比を分析
寒い=海水温が低い=18Oの蒸発が比較的不活発→氷に含まれる18Oの割合は低い
c.深海底コアの分析
(例)北大西洋のIODP(国際深海掘削プロジェクト)のコア年縞状に保存された有孔虫の殻(CaCO3)の酸素同位体比を分析
寒い=海水温低い=18Oの蒸発が比較的不活発→有孔虫の殻に含まれる18Oの割合は高い
cf.有孔虫には海水温が低いと18Oを多く取り込む性質がある(同位体分別)。
(3)復元された気候変動
南極やグリーンランド、北大西洋などでよく似た周期的変化→グローバルな気候変動が存在したらしい
氷期と間氷期を繰り返す
氷期:現在より寒冷
(例)最終氷期(約20,000年前):現在より約6℃低い
間氷期:現在と同程度に温暖
(例)最終間氷期(約125,000年前)
(4)気候変動と海水準変動
- 海水温の上昇・下降に伴う海水自体の膨張・収縮
- 氷床・氷河の消長に伴う海水量の増減
6.復元された気候変動とそのメカニズム
(1)気候変動の要因
- 地球の自転・公転の周期的変化
- 宇宙線量、太陽活動、地球磁場の変化
- 日射反射率(雪氷面積、植被面積など)の変化
- 雲量の変化
- 海洋大循環の変化
- 温室効果ガス(H2O、CO2、CH4など)の変化
- 火山噴火・隕石衝突
(例)温暖化→雪氷面積減少→さらに温暖化
cf.正のフィードバック・負のフィードバック
(例)温暖化→海洋大循環停止→寒冷化
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