Палеозоленость - Paleosalinity

Палеозоленость (или палеосоленость) - это соленость мирового океана или бассейн океана в определенный момент в геологической истории.

Важность

Из Сюжеты Бьеррума, было обнаружено, что уменьшение солености водного флюида будет действовать для увеличения значения констант равновесия системы диоксид углерода-карбонат (pK *). Это означает, что относительная доля карбонат относительно углекислый газ выше в более соленых жидкостях, например морская вода, чем в более пресных водах. Решающее значение для палеоклиматология наблюдение, что увеличение соленость таким образом уменьшит растворимость углекислого газа в океанах. Поскольку предполагается, что в уровень моря на последний ледниковый максимум из-за обширного формирования кусочки льда (которые являются исключительно пресноводными), это представляет собой значительную фракцию в сторону более соленых морей во время ледниковых периодов. Соответственно, это вызовет чистую дегазация углекислого газа в атмосферу из-за его пониженной растворимости, увеличивая содержание углекислого газа в атмосфере на 6,5‰. Считается, что это частично компенсирует чистое уменьшение на 80–100 ‰, наблюдаемое в ледниковые периоды.^[1]

Стратификация

Кроме того, считается, что сильная стратификация солености может привести к снижению меридиональная опрокидывающаяся циркуляция (MOC) через замедление термохалинная циркуляция. Повышенная стратификация означает, что существует эффективный барьер для субдукции участков воды; изопикналы эффективно не выходят на поверхность и параллельны поверхности. В этом случае океан можно охарактеризовать как «менее вентилируемый», и это было связано с замедлением движения МОЦ.

Измерение палеозолености

Могут существовать заменители солености, но на сегодняшний день основным способом измерения солености является прямое измерение хлорность в поровые жидкости.^[2] Adkins et al. (2002) использовали хлорирование порового флюида в ODP ядра, палеоглубина оценена по ближайшим коралловым горизонтам. Измерялась хлорность, а не чистая соленость, потому что основные ионы в морской воде непостоянны с глубиной в толще отложений; например, восстановление сульфата и взаимодействия катион-глина могут изменить общую соленость, в то время как хлоринность не сильно пострадает.

Палеозоленость во время последнего ледникового максимума

Исследование Адкинса показало, что глобальная соленость увеличивается с глобальным падением уровня моря на 120 метров. Анализируя ¹⁸По данным, они также обнаружили, что глубоководные воды находятся в пределах ошибки точки замерзания, при этом океанические воды демонстрируют большую степень однородности температуры. Напротив, различия в солености были намного больше, чем сегодня. Современная соленость находится в пределах 0,5.psu среднемировой солености 34,7 psu, тогда как соленость во время последний ледниковый максимум (LGM) варьировала от 35,8 psu в Северной Атлантике до 37,1 в Южном океане.

Есть некоторые заметные различия в гидрографии на LGM и в наши дни. Сегодня Глубоководье Северной Атлантики (NADW) более соленый, чем Донные воды Антарктики (AABW), тогда как на последнем ледниковом максимуме наблюдалось, что AABW на самом деле была более соленой; полный разворот. Сегодня NADW более соленый из-за Гольфстрим; таким образом, это может указывать на уменьшение потока через Флоридский пролив из-за понижения уровня моря.

Другое наблюдение заключается в том, что Южный океан на LGM был гораздо более соленым, чем сегодня. Это особенно интригует, учитывая предполагаемую важность Южный океан в океаническом динамическом регулировании ледниковых периодов. Предполагается, что экстремальное значение 37,1 psu является следствием повышенной степени морской лед формирование и экспорт. Это объясняет повышенную соленость, но также объясняет нехватку кислорода. изотопное фракционирование; рассол отторжение без изотопного фракционирования кислорода считается очень характерным для образования морского льда.

Повышенная роль солености

Присутствие воды вблизи точки замерзания изменяет баланс относительного воздействия контрастов солености и температуры на плотность морской воды. Это описано в уравнении,

{ displaystyle { frac { Delta rho} { rho}} = alpha Delta T- beta Delta S}

куда ${ displaystyle alpha}$ это коэффициент теплового расширения и ${ displaystyle beta}$ это коэффициент сжатия халина. В частности, соотношение ${ displaystyle { frac { beta} { alpha}}}$ это важно. Используя наблюдаемые температуры и соленость в современном океане, ${ displaystyle { frac { beta} { alpha}}}$ около 10, пока в LGM ${ displaystyle { frac { beta} { alpha}}}$ по оценкам, оно было ближе к 25. Современные термохалинная циркуляция таким образом, в большей степени контролируется контрастом плотности из-за температурных различий, тогда как во время LGM океаны были более чем в два раза более чувствительны к различиям в солености, чем к температуре. Таким образом, термохалинная циркуляция может считаться менее «термо» и более «халинной».

Смотрите также

Пресная вода

внешняя ссылка

История солености.

[1] Sigman, D.M .; E.A. Бойл (2000). «Ледниковые / межледниковые вариации в двуокиси углерода» (PDF). Природа. 407 (6806): 859–869. Bibcode:2000Натура.407..859С. Дои:10.1038/35038000. PMID 11057657. Архивировано из оригинал (PDF) на 2012-02-24. Получено 2010-05-17.

[2] Adkins, J.F .; Макинтайр, К .; Шраг, Д. (2002). «Соленость, температура и дельта 18 ° ледниковой глубины океана» (PDF). Наука. 298 (5599): 1769–73. Bibcode:2002Sci ... 298.1769A. Дои:10.1126 / science.1076252. PMID 12459585. Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-07-19. Получено 2010-05-17.

[1]

[2]