I Pliocæn -tiden (5,3 - 2,5 millioner år siden) blev klimaet koldere og tørrere, og en udtalt årstidsvariation , der ligner det moderne klima, viste sig også. Den gennemsnitlige globale temperatur i midten af Pliocæn, for mellem 3,3 - 3 millioner år siden, var 2-3 °C højere end i dag. Havniveauet på planeten var generelt højere med 25 meter, hvilket indikerer et mindre antal gletsjere , som, lagrer vand i sig selv, forårsager et fald i niveauet af verdenshavene. Isdækket i den arktiske region var ustabil og lille i volumen indtil begyndelsen af den omfattende istid af Grønland , som startede i slutningen af Pliocæn for 3 millioner år siden. Dannelsen af en indlandsis i Arktis er bevist af forholdet mellem iltisotoper, det har oplevet et skarpt skift. Global afkøling i Pliocæn fremkaldte en reduktion af skovarealet og udbredelsen af græsarealer og savanner . [1] [2] [3] [4] [5]
Under Pliocæn ændrede cyklussen af klimatiske udsving sig på Jorden . Før Pliocæn var der en cyklus på 41.000 år, en periode med hældning af jordens akse. I Pliocæn blev der etableret en cyklus på 100.000 år, dette er perioden for planetens orbitale cyklus - excentricitet . Det falder sammen med cyklusser af istider og varme mellemistider . Forskellen i overfladevandstemperaturer i forskellige dele af Stillehavet var meget lavere end i dag. Stillehavet i både øst og vest var varmere end i dag, en tilstand beskrevet som en permanent El Niño- tilstand på grund af høj tropisk cyklonaktivitet [6] [7] [8] .
For 3,6 - 2,2 millioner år siden var Arktis meget varmere end i dag, med sommertemperaturer 8°C varmere end i dag. Disse fakta er blevet afklaret om den lakustrine-sedimentære kerne opnået ved boring i det østlige Sibirien. [9]
Årsagen til en så skarp afkøling kan være overlapningen af Panamakanalen for mellem 13 og 2,5 millioner år siden. Dette øgede vandets saltholdighedskontrast mellem Stillehavet og Atlanterhavet og ændrede varmeoverførslen til det arktiske hav . Mere varmt vand tilbage i Atlanterhavet forårsagede mere snefald i Grønland og øget isdække. Men denne teori forklarer ikke, hvorfor Grønland så frøs til over det hele, det fremgår tydeligt af modelleringen af strømme, at de kystnære dele af Grønland skulle have været varme, uden sne. [10] [11]
Rocky Mountains og Grønlands vestkyst er relativt unge bjergkæder, og de begyndte at rejse sig aktivt i den periode. Dette kan forårsage et skift i varme luftstrømme og mere nedbør i form af sne ved foden. [elleve]
Faldet i niveauet af kuldioxid i atmosfæren spillede en rolle. I den mellemste pliocæn er dens koncentration anslået til 400 ppmv i marine organisk materiale og fossiliserede blade. Faldet i niveauet af kuldioxid bidrog i høj grad til global afkøling og begyndelsen af istiden på den nordlige halvkugle.
Læs mere - Kuldioxid i jordens atmosfære
Kuldioxidkoncentrationer i midten af pliocæn er estimeret til omkring 400 ppmv af 13C / 12C -forholdet i marine organisk materiale og stomataltætheden af forstenede blade, og det sene pliocæne fald i kuldioxidniveauer kan have bidraget meget til global afkøling og begyndelsen af Glaciation på den nordlige halvkugle. [12] [13] For planeten er et så lavt indhold af kuldioxid ikke normen, normalt var der mere end 600 enheder kuldioxid.
For at studere koncentrationen af kuldioxid i fortiden, bruges også forskellige indirekte (engelsk) russiske. dating metoder. Disse omfatter bestemmelse af forholdet mellem bor og kulstofisotoper i visse typer marine sedimenter og antallet af stomata i fossilt planteløv. Selvom disse målinger er mindre nøjagtige end iskernedata, gør de det muligt at bestemme meget høje koncentrationer af CO 2 i fortiden, som var 3000 ppm (0,3%) og 400-600 Ma for 150-200 Ma siden. tilbage - 6.000 ppm ( 0,6 %). [fjorten]
Faldet i atmosfærisk CO 2 ophørte ved begyndelsen af Perm , men fortsatte fra omkring 60 Ma siden. Ved overgangen til eocæn og oligocæn (34 millioner år siden - begyndelsen på dannelsen af den moderne indlandsis på Antarktis ) var mængden af CO 2 760 ppm. Ifølge geokemiske data blev det fundet, at niveauet af kuldioxid i atmosfæren nåede præindustrielle niveauer for 20 millioner år siden og udgjorde 300 ppm. [femten]
Den varme periode i Pliocæn betragtes som en potentiel analog til det fremtidige klima for menneskeheden. Under Pliocæn var mængden af sollys, den globale geografiske konfiguration og mængden af kuldioxid i atmosfæren den samme som i dag. Også mange arter af dyr og planter har overlevet til den moderne periode og gør det lettere for palæoklimatologer at lave prognoser. Ifølge deres beregninger følger det, at i fremtiden vil temperaturen i jordens midterste og høje breddegrader stige med 10-20 ° C fra den nuværende. Men i troperne vil temperaturen næppe stige eller stige lidt, da overskydende varme fra de ækvatoriale og tropiske zoner vil blive dumpet i de øvre breddegrader. Taiga og tundra vil indtage de nuværende næsten livløse polarområder, og savannen og de tempererede skovzoner vil udvide deres rækkevidde. [16]