Paleoklima na Snake River Plain - Paleo-climate of the Snake River Plain

The paleoklima v Snake River Plain na jihu Idaho, USA, bylo mnohem vlhčí a mírnější než dnešní klima. Během Pliocén, přítomnost velkého jezera poskytovala stanoviště pro ryby. Jak klima začalo v průběhu roku vysychat Pleistocén se vyvinula vegetace podobná současné flóře, i když její geografické rozšíření bylo výrazně odlišné. K dalšímu vysychání došlo během severoamerického období zalednění, které následovalo, což dnes vedlo k obecné vyprahlosti regionu.

Snake River Plain v Idaho

Pliocén

Planá řeka hada před 4 miliony let v pliocénu se od dnešního dne značně lišila. Pokud jde o podnebí, byla sezónnost mnohem nižší a vlhkost byla mnohem vyšší.[1] Hodně ze západní roviny bylo ponořeno pod vody jezera Idaho, které zahrnovalo oblast tak velkou jako jezero Ontario a pokrývalo oblasti s nízkou nadmořskou výškou mezi Twin Falls a Hells Canyon.[1][2] Léta byla mírnější a zimy byly teplejší s odhadovaným ročním teplotním gradientem 10 ° –25 ° C.[1] Tyto podmínky umožňovaly seskupení ryb, které dnes v této oblasti nelze pozorovat.[1]

Důkaz

Vědci Smith & Patterson analyzovali vzorky sedimentů ze západní Plainovy ​​oblasti Formace Chalk Hills a našli zkamenělé kosti vnitřního ucha (otolity ) z Sunfish obsahovat náznaky o klimatické minulosti regionu. Dvě charakteristiky fosílie nabízejí zástupce teplotních a vlhkostních podmínek: 1) šířka růstových pásů kosti (délka vegetačního období) a δ18Ó složení izotopů (zdroj vlhkosti pro vody jezer).[1]

Šířky růstového pásu kosti naznačovaly, že vegetační období, neboli roční období relativně teplého počasí, bylo mnohem delší než dnes.[1] Velmi nízká δ18O hodnota byla také nalezena v kosti, což naznačuje, že převládajícím zdrojem vlhkosti pro starověké jezero byl vysokohorský odtok sněhu, který po vstupu do vody jezera vykazoval nízkou rychlost odpařování.[1] Tento zdroj vlhkosti se nepodobá současnému zdroji vlhkosti, ale díky spravedlivějším sezónním teplotám a tedy menšímu odpařování v létě dosáhla jezera časem větší hloubky, než by tomu bylo dnes. To může být faktorem přispívajícím k „disharmonickému shromáždění“, které Smith & Patterson našel mezi fosilními záznamy o epochě pliocénu. Sunfish a sumec okupovali stejné vody, i když v různých hloubkách Sculpins a pstruh ve stejnou dobu.[1] Sculpins údajně vyhynuli přibližně před 2 miliony let v tomto jezeře, což může poskytnout signál pro zvýšené letní teploty a tím i zvýšení hlubokých teplot studené vody ve starém jezeře.[1]

Roční klimatický režim po většinu éry pliocénu (5.3 Mya –2,58 Mya) na rovině Snake River byl analogický se současným, horním Údolí Sacramento střední Kalifornie s ročním teplotním rozsahem přibližně 0 ° - 21 ° C.[1]

Pleistocén

Po pliocénu následoval Pleistocén což znamenalo začátek sušícího trendu, který trval poslední dva miliony let.[3] Vegetace raného pleistocénu na planině byla podobná současné flóře, ale s výrazně odlišným geografickým rozložením. Jehličnatý strom lesy a pelyněk zabíral velkou část západní Snake River Plain, ale jasným rozdílem bylo relativní množství jehličnanů v nízkých nadmořských výškách soutěžících o vlhké půdy obklopující několik jezer v oblasti.[3]

Důkaz

Vzorky sedimentu odebrané z místa poblíž Bruneau, Idaho načtené pylové záznamy za účelem analýzy posunu vegetačních proporcí při přechodu pliocén-pleistocén.[3] Trvalý pokles borovice a smrk Bylo zjištěno, že tento druh je patrný již na počátku pliocénu (představovaného formací Glenns Ferry v regionu).[3] Když pylové záznamy pochodovaly časem, bylo také zřejmé, že pelyněk (Artemisia ) a šenopodi (regionální druhy patřící do čeledí Chenopodiaceae a Amaranthaceae ) se zvyšovaly ve frekvenci poblíž místa Bruneau.[3] Dub a bolehlav Druhy byly také nalezeny v záznamech o pylu z doby pliocénu a jejich absence v záznamech pleistocénu vedla klimatology k hypotéze, že jejich absence svědčí o poklesu vlhkosti z pliocénu do pleistocénu.[3]

Trend ochlazování a sušení byl interpretován z jádra sedimentu Bruneau v Idahu. Jak se tento trend vyvíjel, suchý v lesích step oscilace se začaly objevovat po tisíce let, přičemž stepní pelyněk nakonec uspěl.[3]

Signál zalednění?

Formace Bruneau z doby pleistocénu představuje časové období od přibližně 1,67 Mya do 1,5 Mya, které odpovídá období, o kterém se předpokládá, že označuje začátek zalednění severoamerického Intermountain West.[3] S zaledněním přichází suchší a chladnější atmosférická cirkulace, což může pomoci vysvětlit úpadek jehličnatých lesů v nízkých nadmořských výškách Snake River Plain.

Poslední ledové maximum

Během vrchol posledního zalednění, směr a cesta větru byly značně změněny v důsledku přítomnosti Cordilleran a Laurentide ledové příkrovy.[4] Pozice těchto ledovců odklonila tichomořské západy, které jsou a byly dominantním zdrojem atmosférické vlhkosti pro planinu, a zavedla do regionu suché velikonoce.[4] Odhaduje se, že teploty na povrchu moře byly zhruba o 6 ° - 7 ° C chladnější a roční průměrné teploty atmosféry v oblasti o 4 ° - 5 ° C chladnější než v současnosti.[4]

Důkaz

Studie publikovaná v roce 2008 uvádí výše popsané odhady klimatu s odkazem na několik měření izotopů δ18O a δ2H ze čtyř systémů podzemní vody v Boise, Idaho plocha. Čtyři systémy byly vybrány na základě časového období, které představují. Společně tyto systémy podzemní vody poskytují náhradu za západní vlhkou vlhkost a teplotu za posledních 30 tisíc let.[4]

Holocén

Obecně platí, že Holocén epocha byla érou vyprahlosti na Snake River Plain.[5][6][7][8] Trend vysychání pozorovaný v pylistocénových pylových záznamech v lokalitě Bruneau pokračoval během posledního velkého zalednění Severní Ameriky a do současného interglaciálního období. Dnešní klimatické a vegetační vlastnosti na rovině jsou do značné míry podobné podmínkám regionu za posledních 11 000 let.[5][6][7][8]

Přírodní vegetace na Snake River Plain poblíž Shoshone Falls v Idaho

Pyl záznamy představující většinu holocénu (10 Kya - 3,5 Kya) ukazují vrchol v stínová škála stepní podmínky mezi 10 a 8 Kya.[6] Ve stínu stínů dominuje málo rostoucí Chenopod keře a vzkvétat v podmínkách mírně sušší než pelyněk step. Tyto keře převládaly v jejich nejvyšších nadmořských výškách, jaké kdy byly zaznamenány na planině, což naznačuje období relativně nízké vlhkosti.[6] Další studie, která se skládá z několika vzorků sedimentů na východní rovině v rámci hranice Idaho National Engineering Laboratory (INEL) označují čas špičkové suchosti, korelující s dobou Mt. Erupce Mazamy přibližně před 7 700 lety.[4] Tento vrchol byl také odvozen z vysoké prevalence pylu Chenopod nalezeného v lokalitách INEL pro dané časové období.[4]

Odhaduje se, že k epizodám sucha došlo během celé holocénní epochy.[7][8] Sedimentární jádra z Wyomingu Yellowstonské jezero a datováno uhlíkem bizon ostatky nalezené v lávové trubice na východní pláni pomohly ilustrovat tuto suchou historii. Yellowstonské jezero slouží jako hlavní zdroj vody pro drenážní systém Columbia-Snake a poskytuje tak kontext pro hydrologickou historii planiny.[7] Kumulativní pokles přibližně 60 cm byl odvozen pro časové období mezi 9,13 Kya a 8,78 Kya podle analýzy sedimentu. Stejná studie přinesla odhady více než 50 „období sucha“ za století z 1,38 Kya na 1,29 Kya.[7]

Pozůstatky bizona byly skladovány domorodými lidskými skupinami v lávových trubkách jako akt konzervace.[8] Tyto trubice udržují po celý rok teploty pod 0 ° C, a tak fungovaly jako mrazničky pro bizoní maso v době nedostatku bizonů, pravděpodobně v důsledku teplejších období sušší než normální doby holocenní epochy.[8] Ve vztahu ke všem radiokarbonovým pozůstatkům vytěženým v letech 1987 až 2004 bylo zjištěno, že extrémně vysoké množství pozůstatků bylo uloženo před a) 900 lety, b) 2-3 Kya, c) 4-5 Kya a d) 7-8 Kya naznačuje, že to mohly být jedny z nejsušších a nejžhavějších událostí na Snake River Plain v nedávné historii.[8]

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i j Smith a Patterson (1994). „Mio-pliocénní sezónnost na rovině Snake River: srovnání faotálních a kyslíkových izotopových důkazů“. Paleogeografie, paleoklimatologie, paleoekologie. 107 (3–4): 291–302. Bibcode:1994PPP ... 107..291S. doi:10.1016/0031-0182(94)90101-5. hdl:2027.42/31761 - prostřednictvím Elsevier Science.
  2. ^ "Země". Dvě vinice Josephs.
  3. ^ A b C d E F G h Thompson, Robert (1996). „Pliocénní a raně pleistocénní prostředí a podnebí západní roviny Snake River, Idaho“. Námořní mikropaleontologie. 27 (1–4): 141–156. Bibcode:1996 MarMP..27..141T. doi:10.1016/0377-8398(95)00056-9.
  4. ^ A b C d E F Schlegel; et al. (2008). „Paleo-klima oblasti Boise, Idaho od posledního ledovcového maxima po současnost na základě složení 2H a 18O podzemní vody“. Kvartérní výzkum. 71: 172–180. doi:10.1016 / j.yqres.2008.09.008.
  5. ^ A b Bright and Davis (červenec 1982). „Kvartérní paleoekologie Idaho National Engineering Laboratory, Snake River Plain, Idaho“. Americký přírodovědec z Midlandu. 108 (1): 21–33. doi:10.2307/2425288. JSTOR  2425288.
  6. ^ A b C d Davis, Sheppard a Robertson (1986). "Kontrastní klimatické historie pro Snake River Plain, Idaho, vyplývající z několika termálních maxim". Kvartérní výzkum. 26 (3): 321–339. Bibcode:1986QuRes..26..321D. doi:10.1016/0033-5894(86)90093-1.
  7. ^ A b C d E Shuman, Bryan; et al. (Březen 2010). „Rychlé hydrologické posuny a delší sucha v horních tocích Rocky Mountain během holocénu“. Dopisy o geofyzikálním výzkumu. 37 (6): L06701. Bibcode:2010GeoRL..37.6701S. doi:10.1029 / 2009 GL042196. hdl:20.500.11919/1143.
  8. ^ A b C d E F Byers, Henrikson a Breslawski (2016). „Postupy skladování holocénu v chladírnách na východní rovině Snake River: Strategie zmírňování rizik pro chudé časy“. Journal of Anthropological Archaeology. 43: 56–68. doi:10.1016 / j.jaa.2016.05.005. OSTI  1369436.