Than đá, than bùn và những lớp trầm tích hé mở các câu chuyện về khí hậu trong quá khứ và tương lai

Các báo cáo tin tức khoa học mới từ San Francisco tại cuộc họp của tổ chức Liên Hiệp Địa Vật Lý Hoa Kỳ
Các rạng san hô cách bờ biển của hòn đảo Hawaii có thể thiết lộ về các dòng chảy của mạch nước ngầm và khí hậu trong quá khứ ở khu vực này.

Khi các bộ khung san hô phát triển, chúng có thể ghi dấu những thay đổi theo thời gian trong dung tích của mạch nước ngầm rỉ vào khu vực nước cạn xa bờ. Những thay đổi đó, theo kết quả, phản ánh những biến đổi lượng mưa trên hòn đảo.

Những phần cứng của một cụm san hô thì thường được tạo nên từ canxi catbonat, nhưng khi những sinh vật phát triển thì chúng cũng hợp nhất giữa bộ khung của chúng với các yếu tố khác đã phân hủy trong nước biển, Nancy Grumet Prouty, nhà địa hóa học tại Trung Tâm Khoa Học Thái Bình Dương Nghiên Cứu Địa Chất Hoa Kỳ ở Santa Cruz, Calif. Cho biết. Nguyên tố Ytri xuất hiện trong sự cô cạn của nước biển nhưng chúng xuất hiện nhiều nơi các mạch nước ngầm ở Molokai, một trong những hòn đảo thuộc Hawaii. Khi mưa rơi xuống và thấm vào lòng đất, mạch nước ngầm hội tụ và chảy ra biển, chỉ khi bề mặt các luồng nước trên hòn đảo chảy ra biển. Do đó, mạch nước ngầm lấy nguyên tố Ytri bằng cách này.

Khi Grumet Prouty và các bạn đồng nghiệp của cô phân tích các rạng san hô bị ứ đọng giữa 1 và 2km cách bờ biển phía nam của hòn đảo, họ đã phát hiện ra rằng những khác biệt trong sự cô cạn của Ytri được kết hợp chặt chẽ bên trong các cụm thực vật trong những năm gần đây cho thấy dấu vết những giao động trong lượng mưa của hòn đảo – các phương pháp tái tạo thu được từ lưu lượng trung bình của các dòng suối thuộc hòn đảo.

Trong năm 1918, lưu lượng trung bình của một trong những dòng suối đo lường được là 6.4 triệu Galông mỗi ngày, Grumet Prouty cho biết. Các máy đo lưu lượng nước ghi chép sự sụt lâu dài và dần dần trong dòng chảy đó, tuy nhiên, vào năm 2004 lưu lượng hằng ngày trung bình đo được chỉ có 3.5 triệu Galông – giảm đi khoảng 45%.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng một xu hướng tương tự trong Ytri đến tỷ lệ Canxi được thấy ở các rạng san hô đang phát triển ngoài khơi: Từ năm 1920 đến 2005, Ytri đến tỷ lệ Canxi được ghi chép trong các rạng san hô tại một vị trí nơi mà sự rỉ ra của mạch nước ngầm xuất hiện rớt xuống còn 38% so với những xu hướng được ghi chép trong các dãy san hô được tập hợp tại hai mặt khác gần đó.

Những gì tìm được cho thấy các dãy san hô phát triển ở khu vực cách đó đã lâu – và những bộ khung của chúng còn lại ở đáy đại dương ngày nay – có thể được xem là những máy đo lượng mưa thời xa xưa, khi mà dữ liệu lượng mưa chưa có sẵn.

Và kiến thức về việc kết tủa khác biệt ra sao trong khu vực ở quá khứ rất là quan trọng bởi vì hầu hết nước uống của hòn đảo, ngay cả nước dùng trong nông nghiệp cũng bắt nguồn từ nước ngầm.

Trước tiên là một thiên thạch, tiếp đến một cơn song thần là những gì hiện hữu ở thành phố New York.

Một lớp vật chất kì lạ được tìm thấy trong các khối nước từ Long Island Sound đến sông Hudson cho thấy rằng cái mà thành phố New York hiện nay đang chịu đựng là một một cơn sóng thần cách đây khoảng 2,300 năm. Nếu điều đó gây ra ít phiền toái thì bằng chứng trong những lớp trầm tích cho thấy rằng đợt sóng khổng lồ là kết quả của một vật thể ngoài trái đất đập vào một nơi nào đó ngoài khơi xa.

Các mẫu trầm tích được lấy từ sông Hudson tại một vài vị trí giữa 10 và 20 km ngược dòng ở Manhattan bao gồm một lớp khác biệt dày từ 4 đến 50 cm. Cacbon xác định ngày tháng của gỗ và những mảnh vỡ khác trong lớp này cho biết rằng vật chất được lắng đọng cách đây khoảng 2,300 năm, Dallas Abbott, nhà địa chất tại đại học Columbia, Palisades, N.Y cho biết.

Những tương tự giữa các lớp trầm tích ở Long Island Sound và những lớp đá ngầm lục địa hơn 100 km ngoài khơi là một dấu hiệu cho biết kết quả làm lắng đọng là vật hình vảy lớn, Abbott ghi chú.

Một điều không chắc chắn là động đất dưới lòng biển gây ra sóng thần quét sạch những mảnh vụn ở Hudson bởi vì không có chấn động lớn – những đứt đoạn phát sinh hoặc là những khu vực nằm gần đó.

Thay vào đó, Abbott và các bạn đồng nghiệp của cô nói, những mảnh vụn đổ nát trong các lớp trầm tích ở sông Hudson bao gồm một vài dấu tích xác nhận sự va đập từ bên ngoài trái đất. Một vài mẫu thủy tinh thể hình cầu có kích thước đo bằng đơn vị mm, cái mà có thể được cô đặc lại từ vật thể bốc hơi trong không khí khi một vật thể rơi từ không trung vào trong Đại Tây Dương. Những mẫu vật khác bao gồm các mẫu khoáng vật được gọi là ilmenit, và những mẫu đó cho thấy dấu hiệu riêng biệt về áp suất mạnh được sinh ra bởi một sự va chạm ngoài hành tinh.

Abbott ghi chú với lý lẽ đanh thép là sự có mặt trong một vài mẫu của một phần tỷ kim cương, cái mà hầu hết có liên quan đặc biệt với những va đập ngoài hành tinh.

Lớp đất mặt đầy rễ cỏ xanh tốt duy trì các khu vực có thể hấp thu cacbon dioxit từ không khí khi nó phát triển và dự trữ cacbon trong lớp đất bên dưới, bằng cách đó giúp làm giảm lượng khí sản sinh trong khí quyển. Đây là một trong những nguyên nhân gây ra thay đổi môi trường có hại.

Những phân tích mới của sự phát ra khí hiệu ứng nhà kính từ đất trong những khu vực này cho thấy rằng những nơi này có thể còn đóng góp vào sự nóng lên của toàn cầu.

Amy Townsend-Small, một nhà hóa học địa chất tại đại học California, Irvine, và các bạn đồng nghiệp của cô nghiên cứu sự phát ra khí hiệu ứng nhà kính từ các mảnh vụn khác nhau của bề mặt đất tại 4 khu vực ở Irvine. Tất cả các khu vực này được hình thành từ năm 1975 đến năm 2006 ở các vị trí đã được phủ đầy cỏ trước đây. Và hầu hết những khu vực còn trống được dùng để trồng cỏ và làm khu picnic, được tưới và bón phân theo cùng một tiến trình, Townsend-Small ghi chú.

Tại công viên công cộng Las Lomas, nơi mà được thành lập vào năm 2005, 5 cm đất bên dưới mỗi mét vuông của lớp đất đầy rễ cỏ có chứa khoảng 60 gram cacbon. Lượng cacbon tương tự bên dưới lớp đất ở công viên Harvard Community Athletic – nơi được thành lập vào năm 1975 – có chứa khoảng 2.6 kg cacbon. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng, nhìn chung, công viên lâu đời dự trữ nhiều cacbon trong lòng đất hơn.

Tuy nhiên, những kiểm nghiệm ở khu khai thác cũng cho thấy các lớp đất bên dưới rễ cỏ trong các công viên lâu đời tỏa ra lượng N20 cao hơn khu vực cỏ của những công viên mới. Khí đó, trong khi phát ra nhiệt trong các lượng nhỏ thì khí hiệu ứng nhà kính cảnh báo tác động là khoảng 300 lần cacbon dioxit. Thực vậy, trong các công viên lâu đời, ảnh hưởng gây hại của sự phát ra khí N2O lấn át bất kì sự tăng lên từ cacbon dự trữ.

Các kiểm nghiệm kết luận rằng cho đến nay chưa có bằng chứng cụ thể nào chỉ ra nguyên nhân gây ra sự phát ra N2O. Tuy nhiên, Townsend-Small và các bạn đồng nghiệp cho thấy rằng việc bón phân có thể tạo thành trong đất sự phát triển trong đất ở công viên, và các vi khuẩn trong đất có thể làm thay đổi các chất dinh dưỡng được tích lũy trong khí gây ra hiệu ứng nhà kính.

[ Trở về]