Sausra keičia Mamuto kalno anglies dvideginio išmetimą – „ScienceDaily“.

Klimato kintamumas gali nelemti evoliucinių pokyčių tiek, kiek manyta anksčiau – „ScienceDaily“.

Prieš trisdešimt metų Kalifornijos Siera Nevados kalnagūbryje esančio ugnikalnio šonuose masiškai pradėjo mirti medžiai, uždusę prie savo šaknų anglies dvideginio, prasiskverbiančio iš kalno gelmių po spiečiaus nedidelių žemės drebėjimų.

Medžių žūties banga Mamuto kalne, esančioje vienoje didžiausių šalies aktyvių ugnikalnių sistemų, paskatino mokslininkus pradėti atidžiau stebėti ugnikalnio emisijas.

Dabar tyrėjai, vadovaujami Stanfordo universiteto geologo George’o Hilley, padarė nuostabų atradimą dėl ilgalaikio įrašo: Mamuto kalno išmetamo anglies dvideginio atoslūgis ir srautas yra glaudžiai susiję su sniego ir ledo svoriu Siera Nevados viršūnėje. vandens kiekis, kuris prasiskverbia nuo žemės lygio žemyn į ugnikalnio vandentiekį.

„Tai iš tikrųjų parodo, kaip kieta Žemė yra susieta su klimatu ir dalykais, kurie vyksta paviršiuje“, – sakė Stenfordo Žemės, energetikos ir aplinkos mokslų mokyklos (Stanfordo žemė) geologijos mokslų profesorius Hilley. „Sausros gali pakeisti ugnikalnių kvėpavimo būdą.

Tyrimas, paskelbtas kovo 9 d Geofizinių tyrimų laiškaiateina esant sausai žiemai, dėl kurios Kalifornijos sniego tankis gerokai mažesnis už vidutinį šiuo metų laiku, o valstijoje liko mažiau nei savaitė, o sniego audros nenumatomos.

Iki šio amžiaus pabaigos valstijos pareigūnai prognozuoja, kad Siera Nevados sniego danga sumažės 48–65 procentais, palyginti su istoriniu balandžio 1 d. vidurkiu. „Žemės hidrologijos pokyčiai dėl klimato kaitos iš tikrųjų gali paveikti kažką panašaus į tempą, kuriuo dujos išsiskiria iš vulkaninių sistemų“, – sakė Hilley.

Pasagos ežeras

Hilley ir bendraautoriai išanalizavo anglies dioksido emisijos matavimus, atliekamus kas 30 minučių šešerius metus iš Horseshoe Lake, geriausiai ištirtos medžių žudymo vietos Mamuto kalne. Kalnas kyla palei Long Valley Caldera, kraterio, susidariusio prieš 760 000 metų išsiveržus supervulkanui, pietvakarių kraštą.

Rezultatai rodo, kad 2017 m. pavasarį nuolat 20 procentų sumažėjo iš žemės prasiskverbiančio anglies dioksido kiekis. Poslinkis žemyn sutampa su regiono atsiradimu po intensyvios sausros ir didžiausios per dešimtmečius Siera Nevados sniego sankaupos.

Tyrimas pagrįstas USGS vulkanologės Jennifer Lewicki tyrimais, rodančiais, kad anglies dvideginio išmetimas Horseshoe Lake medžių žudymo zonoje keitėsi sezoniškai ir kelerius metus dėl priežasčių, nesusijusių su alaus išsiveržimu.

Siekdami paaiškinti šiuos variantus, Lewickis ir Hillley kartu su bendraautoriu Curtisu Badenu iš Stanfordo sukūrė matematinius modelius, kad išbandytų tikėtinus mechanizmus. Sniego tirpimas ir krituliai gali nuplauti anglies dioksidą, kuris, pavyzdžiui, galėtų prasiskverbti iš žemės. Tačiau jų skaičiavimai rodo, kad Mamuto kalnas iškrenta per mažai kritulių, kad būtų galima atsižvelgti į žemą pavasario CO kiekį2 lygiai, pastebėti 2017 m.

Labiausiai tikėtinas Mamuto kalno anglies dioksido emisijos sezoninių pokyčių paaiškinimas yra susijęs su požeminiu įtrūkimu arba gedimu, kuris, įgudusiai akiai, yra akivaizdus augalijos modeliuose ir kraštovaizdžio topografijoje. Atrodo, kad įtempių pasiskirstymo visame kalnų diapazone pokyčiai atveria ir uždaro gedimą kaip vožtuvą arba kaip mažyčius tarpus tarp senų grindų lentų, kurios lankstosi dėl besikeičiančio svorio.

Naudodami GPS duomenis ir sniego gylio matavimus, autoriai nustatė, kad gedimo gniuždymo jėga 2014–2020 m. dažniausiai buvo didžiausia žiemą, nes Siera Nevadoje kaupėsi sniego danga, o vasaros mėnesiais be sniego sumažėjo. Anglies dioksido emisijos lygis sumažėjo tais laikotarpiais, kai kalnuose esantis sniego ir vandens svoris lankstė Žemės plutą, suspausdamas uolienas abiejose Mamuto kalno lūžio pusėse.

Vienas iš tyrimo apribojimų yra tas, kad jame nepateikiamas fiziniu pagrindu gedimo judėjimo ir dujų srauto per jį modelis. „Mes naudojame streso pokyčius kaip kanalo atidarymo ir uždarymo tarpinius rodiklius“, – sakė Hilley. „Įdomus tyrimas būtų vykdomas trimačiu dujų transportavimo modeliu per vamzdį, kurį iš tikrųjų galėtumėte atidaryti ir uždaryti, o tada daug kartų paleisti tą modelį, kad pamatytumėte, ar jo prognozės kiekybiškai atitinka mūsų atliekamus anglies dioksido matavimus.

Būsimų išsiveržimų prognozavimas

Gebėjimas atskirti CO2 Klimato sąlygoti svyravimai, palyginti su artėjančiu išsiveržimu, leis geriau prognozuoti pavojų, iš dalies pagrįstą ženklais, kad kylanti magma sukelia žemės drebėjimus, deformuoja žemės paviršių arba į viršų nukreipia dujas. „Visų trijų išlyginimas paprastai rodo, kad netrukus gali įvykti išsiveržimas“, – sakė Hilley.

Dešimtmečius žemės deformacija ir seismiškumas aplink kai kuriuos Jungtinių Valstijų aktyvius ugnikalnius buvo nuolat stebimi naudojant GPS ir palydovus, o mokslininkai duomenis gali peržiūrėti beveik realiuoju laiku. Tačiau jie turi niūresnį požiūrį į vulkanines dujas. „Anksčiau daugumoje ugnikalnių mokslininkai turėjo eiti į ugnikalnio zoną prieš išsiveržimą ar net tarp išsiveržimų ir rinkti šias dujas, kad būtų galima atlikti vėlesnę analizę. Tai tikri Indianos Džounso tipo dalykai“, – sakė Hilley.

Sunku surinkti vulkanines dujas lėmė ribotus įrašus, kartais tik vieną ugnikalnio degazavimo bet kuriais metais kadrą, todėl sunku aptikti pokyčius, kurie gali įspėti apie išsiveržimą, arba suprasti su Žemės klimatu susijusius modelius. sistema.

Naujasis tyrimas suteikia žvilgsnį į įžvalgas, kurios ateis, kai mokslininkai gaus prieigą prie daugiau duomenų apie ugnikalnių emisiją, iš dalies dėl pigesnių ir patvaresnių instrumentų kūrimo.

„Tikimės, kad per ateinančius porą metų galėsime beveik realiu laiku užfiksuoti, ką daro dujos“, – sakė Hilley. „Kai pažvelgsite išsamiai, galite pamatyti, kad yra sezoninių svyravimų, kurie tikriausiai neturi nieko bendra su faktine vulkanine būkle.“

.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.