Horváth Mária: Bevezetés a földtörténetbe 5. Paleoklimatológia. Oktatási segédanyag 2007

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Horváth Mária: Bevezetés a földtörténetbe 5. Paleoklimatológia. Oktatási segédanyag 2007"

Ábel Balázs
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 Horváth Mária: Bevezetés a földtörténetbe 5. Paleoklimatológia Oktatási segédanyag 2007

2 Mivel foglalkozik a paleoklimatológia? Kísérletet tesz a geológia idı függvényében meghatározni atmoszféra, az óceánok és a szárazföldi tömegek jellemvonásait klimatikus feltételeket a paleoklímát Módszer geológiai bizonyítékok keresése Geológiai bizonyíték lehet kémiai, biológiai, fizikai

óceánok és a szárazföldi tömegek jellemvonásait klimatikus feltételeket

3 Kémiai adatok Doyle et al., 2001 Stabil izotóp-vizsgálat oxigén (O 16 és O 18 )(természetes oxigén >99 %-a O 16 ) Az izotópok aránya függ hımérséklettıl mérés csak normál sósvíz esetében jó

4 δ 18 O módszer A tengervízben általában H 2 16 O > H 2 18 O A 18 O/ 16 O aránya vízhımérséklet függvénye A szervezetek a vízben található arányban építik be vázukba az O 2 -t = a biogén CaCO 3 18 O/ 16 O aránya a klíma függvénye A tengervíz párolgásakor a visszamaradó víz 18 O-ban gazdagodik; párában és édesvízben 18 O/ 16 O arány kisebb kiegyenlítıdést a kontinentális jég akadályozza óceánban 18 O/ 16 O arány tartósan növekszik Azaz: a sarki jégsapka mérete, a párolgás intenzitása szabályozza a tengervíz 18 O koncentrációját

visszamaradó víz 18 O-ban gazdagodik; párában és édesvízben 18 O/ 16 O arány kisebb kiegyenlítıdést a kontinentális jég akadályozza

5 Számítás Nem egyszerő arányt, hanem δ 18 O = ( 18 O/ 16 O minta / 18 O/ 16 O standard 1) x 10 3 Standard = SMOW =Standard Mean Ocean Water A δ 18 O és a hımérséklet közti összefüggés: t = (δ c δ w ) (δ c δ w ) 2 Cotillon, 1988 negatív kitérés felmelegedés pozitív kitérés - lehőlés

O és a hımérséklet közti összefüggés: t = 16.5 4.3(δ c δ w ) + 0.

6 Biológiai adatok Dicroidium sp., McCarthy és Rubidge, 2005 Glossopteris sp., Bizonyos állatok és növények csak speciális klimatikus feltételek mellett élnek ma és éltek egykor pl. korallzátonyok Figyelembe kell venni környezetükkel egyensúlyban éltek a szervezetek fajok klimatikus igénye állandó Neogloboquadrina pachyderma balos hideg, jobbos - meleg

7 Fosszíliák és az éghajlat Krétától kezdve jelenkori flórákkal való összehasonlítás zárvatermık nem-ép-szélő (főrészes) levelek dominanciája = hővös ép-szélő levelek dominanciája = meleg, trópusi fosszilis spóra és pollen = palinológia (allochton!) Szárazföldi állatok megjelenése általában eredeti élethelyrıl elszállított (allochton!) szárazföldi (tüdıs) csigák, pl. lösz-csigák gerincesek állandó testhımérsékletőeknél sarkok felé termetnövekedés (= Bergmanféle szabály) pl. szibériai pocok és mezei pocok

) Szárazföldi állatok megjelenése általában eredeti élethelyrıl elszállított (allochton!) szárazföldi (tüdıs) csigák, pl.

8 Tengeri faunák és az éghajlat Óceánok hideg mélyvizeiben élı bentosz sarki terület sekélytengeri bentosz = trópusi szubmergencia jelensége sarkvidékek felé diverzitás csökken Nagyforaminiferák mindig trópusiszubtrópusi éghajlatot jeleznek Mészvázú plankton diverzitása a szélességi körrel párhuzamosan csökken a pólusok felé Szubpoláris óceánokban kovavázú plankton

Nagyforaminiferák mindig trópusiszubtrópusi éghajlatot jeleznek Mészvázú plankton

9 Fizikai adatok (kızetek) Éghajlatjelzı üledékes kızetek (csak adott hımérsékleti viszonyok között képzıdnek) Jelezhetik a párolgás és csapadék viszonyát a szárazföldi és tengeri klimatikus viszonyokat a hideg és meleg klímát

Jelezhetik a párolgás és csapadék viszonyát a

10 Sókızetek és kıszén Párolgás > csapadék sókızetek trópusi sivatagi, szavanna, mediterrán, mérsékletövi sivatagi vagy sztyepp éghajlati feltételek mellett Párolgás < csapadék mennyisége kıszén Trópusi esıerdık, humid szubtrópusi klíma kontinensek K- i oldalán, mérsékletövi tengeri klíma a kontinensek Ny-i oldalán, humid kontinentális klímán Google adatbázis Symes és társai, 1991

kıszén Trópusi esıerdık, humid szubtrópusi klíma kontinensek K- i oldalán, mérsékletövi

Nagyrészt alluviális eredetőek, részben vörös sivatagiak

11 Vörös rétegek = red beds (balra: devon, jobbra: kora-proterozoos) Terrigén törmelékes üledékes kızetek, hematittal. Nagyrészt alluviális eredetőek, részben vörös sivatagiak Cattermole, 2000 Legidısebb vörös homokkı összlet ~ 2 milliárd év McCarthy és Rubidge, 2005

12 Mai sánczátony karbon zátonymészkı Google adatbázis Általában meleg klímát jeleznek Cattermole, 2000

13 Eljegesedett területek, hideg klíma késı-proterozoos varvit Tillit Ejtett kövek (dropstones) Varvit Jégmozgást jelzik pl. jégkarcok Cattermole, 2000

14 Balra: karcolt aljzat és keletkezése Jobbra: ejtett kı és keletkezése McCarthy és Rubidge, 2005

Fosszilis talajok Hiánya már éghajlatjelzı szárazföldi glaciális rétegsorokban nincs sivatagi üledékes kızetek között nincs Csak kontinentális területen képzıdnek

15 Fosszilis talajok Hiánya már éghajlatjelzı szárazföldi glaciális rétegsorokban nincs sivatagi üledékes kızetek között nincs Csak kontinentális területen képzıdnek HA van vegyi mállás Legidısebb fosszilis talaj kora > 2 milliárd év Lösz hideg, száraz éghajlaton, hulló porból Bauxit meleg, humid környezet McCarthy és Rubidge, 2005

képzıdnek HA van vegyi mállás Legidısebb fosszilis talaj kora > 2 milliárd év Lösz

16 A földtörténeti múlt klímaváltozásai Legkorábbi jégkorszak (hőtıház állapot) Huroni jégkorszak milliárd éve Neoproterozoikumban (hőtıház állapot) millió év között több jégkorszak különleges állapotok!? Késı-ordovicium kora-szilur jégkorszak Hirnanti jégkoszak millió év között Kora-karbon késı-perm jégkorszak millió év között Klímaromlás, de nem jégkorszak millió év között Klímaromlás 55 millió évtıl jégkorszak Köztes szakaszokban ún. melegház (= üvegház) állapotok

? Késı-ordovicium kora-szilur jégkorszak Hirnanti jégkoszak 458-428 millió év között Kora-karbon késı-perm jégkorszak 333-258

17 Jégtakarók kiterjedése a földtörténeti múlt jégkorszakaiban huroni késı-proterozoos; Google permokarbon (McCarthy és Rubidge, 2005) pleisztocén

18 A jégkorszakok lehetséges okai A jégkorszakokat azonos okok váltják ki? valószínőleg nem Van-e határozott ciklicitás a jégkorszakok kialakulásában valószínőleg nincs, vö. hiányzó jégkorszakok Minden jégkorszakra jellemzı volt a ciklicitás? a bizonyítékok szerint igen A jégkorszak kialakulása katasztrofális esemény? nem, sokkal inkább fokozatos a klímaromlás Hat-e a jégkorszak az élıvilág fejlıdésére? igen

hiányzó jégkorszakok Minden jégkorszakra jellemzı volt a ciklicitás?

19 A jégkorszakon belüli ciklicitás okai ADHÉMÁR XX.sz. eleje, MILANKOVICS Forgástengely hajlásszöge változik (ferdeség), ~41 ezer év A Föld forgástengelye billeg (= precesszió), ~23 ezer év Földpálya alakja (= excentritása) változik, ~100 ezer év HAYS tengeri üledékekben felismert fenti ciklusok Google adatbázis

20 A globális és helyi klímát befolyásoló tényezık

21 A vulkanizmus hatása a globális klímára

22 A lemeztektonika és a globális klíma kapcsolata

Hasonló dokumentumok

Horváth Mária: Bevezetés a földtörténetbe 2. 2007 Oktatási segédanyag. Rétegtan

Horváth Mária: Bevezetés a földtörténetbe 2. 2007 Oktatási segédanyag Rétegtan Mi rétegtan? A Föld kérgét felépítı kızettestek tudománya Vizsgálja: A kızettestek relatív sorrendjét (egymáshoz viszonyított