수천 킬로미터 이상의 대기를 통한 미네랄 먼지 (예 :토양)의 수송은 지구 시스템의 중요한 구성 요소를 나타냅니다. 운송 중, 즉 대기 중에는 방사선 교환이 변경되어 대기 온도에 영향을 미칩니다 (일반적으로 순 냉각을 유발합니다). 따라서 시간이 지남에 따라 지구의 먼지의 변화는 과거에 지구의 온도에 영향을 미쳤을 가능성이 높습니다.
또한, 먼지는 대기의 구름 축합 핵의 수를 늘려 강수량에 영향을 미칩니다. 먼지의 침착은 필요한 영양소로 생태계를 수정합니다. 먼지는 원격 바다와 같은 많은 환경에 영양분의 중요한 공급원으로, 해양 식물 플랑크톤 생산을 자극하고 아마존과 같은 열대 우림을 자극합니다. phytoplankton에 의한 1 차 생산성은 c0 2 를 초래하기 때문에 대기에서 떨어지면 먼지가 온도에 2 차 피드백을 발휘하여 다시 냉각을 초래합니다.
따라서 전반적으로 먼지 방출 및 증착 속도를 현재 및 과거에 재구성하면 기후 및 생지 화학적 과정에 대한 중요한 정보가 제공됩니다. 그러나 우리는 여전히 먼지 운송 속도와 기후 변동성을 유도하는 데있어서 그 역할에 대해 여전히 거의 알지 못합니다. 예를 들어, 변화하는 먼지 배출량이 4 차 기간 동안 빙하 및 엑스트라 빙하 조건 사이의 지구의 기후를 기울이는 데 기여했다고 가정하지만, 지구 시스템 모델링과 결합 된 과거의 먼지 배출에 대한 더 많은 기록 이이 아이디어를보다 완전하게 테스트하기 위해 필요합니다.
.지구 시스템 내에서 변화를 유도하는 데 역할을하는 것 외에도 먼지 방출 속도는 지구 표면 조건과 기후의 변화에도 반응합니다. 예를 들어, 건조가 증가하면 먼지 방출이 증가 할 것으로 예상 될 수 있습니다. 이런 이유로, 시간을 통한 먼지 증착 속도를 재구성 할 수 있습니다. 수력 기후 상태 (예 :습윤 및 건조) 및 인간 토지 이용 변화 (예 :농업 관행 변화)와 같은 먼지 공급원 영역에서 변화하는 조건을 추적 할 수 있습니다.
먼지 원과 싱크
먼지 수송은 중요한 글로벌 퇴적 과정입니다. 현재 주요 글로벌 먼지 공급원은 예를 들어 북아프리카 (사하라), 중국 북서부 및 호주의 사막과 같은 뜨거운 건조하고 반 건조한 풍경입니다. 이 지역들 중 다수에서 먼지가 강 퇴적물 수송을 초과하는 퇴적물의 운반. 그러나 과거에는 빙하 아웃 워시 평원과 같은 차가운 기후 먼지 원이 훨씬 더 중요했습니다.
먼지의 중요성에도 불구하고 시간을 통한 먼지 증착 속도를 재구성하는 것은 간단하지 않습니다. 이것은 수천 킬로미터에 걸쳐 수백만 톤의 먼지를 운반 할 수있는 주요 먼지 폭풍으로 인해 종종 매우 넓은 지역에도 불구하고 매우 얇은 먼지가 생길 수 있기 때문입니다. 그러나 먼지가 종종 퇴적물 공급원 인 빙상 또는 얼음 필드와 같이 먼지가 더 쉽게 인식 할 수있는 일부 환경이 있습니다. 얼음 코어에서 재구성 된 먼지 증착 기록은 매우 가치가 있지만, 적절한 얼음 필드는 소수의 위치, 즉 극지 지역 또는 알파인 환경에 존재하며, 둘 다 주요 먼지 수송 경로 외부에있을 수 있습니다. 다른 환경에서 먼지 증착을 재구성하는 것이 더 복잡 할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 먼지 증착 기록은 이탄 퇴적물 (이탄 늪지) 또는 호수 퇴적물로 구성된 환경으로 구성 될 수 있습니다.
어떤 경우에는 먼지가 먼지를 분리하고 분석 할 수있는 미네랄 퇴적물의 유일한 또는 주요 기여자 일 수 있습니다. 그러나 대부분의 경우 강에 의해 운반되는 집수 유래 퇴적물이 중요합니다. 이러한 환경에서, 먼지 성분을 지구 화학 지문 기술을 적용하여 다른 물질과 분리하기 위해 먼지 성분을 여전히 분리 할 수 있습니다. 먼지의 지구 화학 지문을 적용하는 것은 먼지를 비 멍청한 것과 분리하는 것보다 훨씬 더 나아갈 수 있습니다. 또한 먼지가 어디에서 왔는지 (소스 영역) 어디에서 왔는지 검사하는 데 적용될 수 있으며, 따라서 기후의 변화 또는 인간의 토지 사용의 변화에 대응하여 시간을 통해 다양한 먼지 공급원 영역이 시간을 켜거나 끄는 방법을 추적하는 데 사용될 수 있습니다.
.먼지 공급원의 지구 화학 지문은 퇴적 된 먼지 샘플의 화학적 시그니처와 공급원 영역의 화학적 시그니처를 일치 시켜서 작동합니다. 다른 먼지 공급원 영역은 퇴적물이 도출 된 암석의 시그니처를 반영하는 독특한 지구 화학적 특성을 가지기 때문에 가능합니다. 이 지구 화학 지문은 바람에 의한 퇴적물의 혼입에 따라 보존되고, 수송 및 증착 중에 궁극적으로 소스 영역 출처가 식별 된 먼지 샘플을 식별 할 수있게합니다.
호주에서 수력 기후 진화를 재구성하기 위해 먼지를 사용하여
장거리 먼지 운송 수송에 대한 재구성 된 기록은 건조하고 반 건조한 환경 내에서 광범위한 환경 변화를 이해하는 데 상당한 가치가 있습니다. 먼지 배출량이 증가하는 건조가 증가하는 것으로 종종 가정되었지만, 우리의 결과는 종종 그렇지 않다는 것을 보여주었습니다. 호주는 바람 시스템이 호주를 주변 바다와 다른 육지로 운반하는 바람 시스템을 갖춘 가장 큰 남반구 먼지 공급원입니다. 우리는 지난 8000 년 동안 뉴질랜드의 알파인 이탄 늪지에서 호주 먼지 증착의 비율을 재구성하여 지구 화학 지문을 사용하여 호주의 공급 먼지를 늪지의 다른 재료로 분리했습니다. 이 결과는 뉴질랜드의 호주 먼지 증착이 지난 8000 년 동안 평균 0.6 g/m/yr (또는 10 년마다 6 그램)를 보여 주었으며, 호주의 먼지는 뉴질랜드의 생지 화학적 과정에 크게 기여함을 나타냅니다.
.결과는 또한 호주의 변화하는 하이 클리트 조건에 반응하여 향상된 호주 먼지 증착 기간이 발생했음을 보여 주었다. 예를 들어, 초기 홀로 세인 (8,000-4,500 년 전) 동안 먼지 증착 속도는 상대적으로 낮았으며, 먼지는 호주 남동부의 반 건조 지역에서 주로 공급되었습니다. 중요하게도, 호주 중부의 Eyre Basin 호수는이 기간 동안 먼지 공급원으로 활동하지 않았습니다. 이것은 오늘날 호주에서 가장 큰 먼지 공급원 임에도 불구하고 있습니다. 이시기에는 광대 한 호수 Eyre 유역에서 기록이 거의 없지만, 기존의 증거는 호주 몬순 이이 기간 동안 강우가 유역으로 쏟아져 나오면서 더욱 젖어 먼지를 제공하기에는 너무 젖어있을 수 있음을 암시합니다. 4,500 년 전, Eyre 호수 분지는 먼지 공급원으로 켜져 호주의 수력 계급 패턴의 주요 재구성을 오늘날과 같은 조건을 더 많이 재구성했습니다. 이 변화는 센트럴 호주의 일반화 된 건조를 반영하지만 기후 변동성을 증가시킬 수도 있습니다.
피크 호주의 먼지 배출량은 약 4,000 ~ 2,500 년 전에 발생하여 ENSO (El Nino Southern Oscillation) 기후 변동성의 기록과 일치했습니다. 우리는 이것이 우연의 일치가 아니라고 생각합니다. 즉, 향상된 ENSO 활동은 젖은 엘니 노 (Wet El Nino) 사건 사이의 스위치로 표시되어 있으며, 여기서 센트럴 호주의 강이 흐르고 홍수와 임시 호수에 신선한 (세밀한) 퇴적물을 가져옵니다. 그런 다음 건조한 엘 니노 사건 중에이 퇴적물은 건조되고 바람에 의해 운반됩니다. 따라서 흥미롭게도, Holocene 중반에서 후반까지의 피크 먼지 배출은 일시적으로 최고 기후 변동성과 일치하며 소스 영역에서 퇴적물의 지속적인 재 보급을 암시합니다.
인간 먼지 링크
자연 환경 변동성에 대응하는 것 외에도 먼지 배출은 인간 활동에도 반응 할 수 있습니다. 호주 남동부의 반 건조 머레이 다링 유역 (MBD)은 호주의 주요 농업 지역으로 농산물의 40%를 생산합니다. 1850 년대 광고에서 유역에서 농업이 발달 한 후 유역의 동부 (하향) 가장자리에있는 눈 덮인 산의 알파인 이탄 코어. 이탄 코어는 유역에서 양, 소 및 작물 생산이 도입 된 후 먼지 증착 속도가 약 4 배 증가했음을 보여줍니다. 이 경우, 강화 된 먼지 방출은 강한 토양 크러스트를 분해하는 딱딱한 동물의 도입, 관련 식생 청소 및 물 전환 (관개)의 도입에 따라 발생하여 토양을 풍성한 침식에 총체적으로 노출시킵니다.
주요 가뭄 사건은 핵심에서 향상된 먼지 증착의 에피소드로 두드러집니다. 이 가뭄 사건은 1890 년대와 1940 년대 사이의 분지의 먼지 폭풍과 바람 침식에 대한 극적인 구강 보고서와 일치하며,이 기간은 호주 먼지 그릇이라고합니다. 중요한 것은 토양 보존 조치와 프로그램이 호주에서 널리 시작된 1980 년대부터 먼지 증착이 줄어든다는 것을 중요하게 생각합니다. 결과적으로 연구 된 코어는 토양 보존 개선을위한 협력 관리의 가치를 강조하는 것으로 보입니다.
먼지의 역할 이해
지난 수십 년 동안 지구 시스템에서 변화하는 먼지 배출량과 먼지의 역할을 이해하는 데 상당한 진전이있었습니다. 그러나 많은 것을 배워야합니다. 먼지 배출량에 대한 Paleo 기록은 여전히 상대적으로 적으며, 따라서 지구 시스템에 대한 먼지의 기여뿐만 아니라 시간이 지남에 따라 먼지 배출에 대한 통제는 여전히 완전히 이해되어야합니다. 특히, 먼지 증착 기록은 과거의 풍속과 공기 질량 순환 패턴을 재구성 할 수있는 큰 약속을 가지고 있습니다. 또한, 생태계 수정에 먼지 침착의 기여, 예를 들어 토양 형성을 통해 완전히 탐색해야합니다. 그러나 먼지 배출량은 환경 변화에 민감하게 반응하므로 장거리 먼지 증착의 기록을 개발하는 것은 조경에 대한 보드 규모의 변화에 대한 중요한 정보를 제공 할 수있는 능력이 있습니다.
.이러한 결과는 Palaeo-Dust Records :최근 저널 Global 및 Planetary Change에 게시 된 과거 환경을 이해하기위한 창문에 설명되어 있습니다. 이 작품은 Wollongong 대학교에서 Samuel K. Marx와 James N. Hooper, Trinity College의 Balz S. Kamber, Dublin, Queensland 대학교의 Hamish A. McGowan, Wellington University의 빅토리아 대학교의 Lynda M. Petherick, Charlles Darwin University의 Nicola Stromso 및 McGohe, McGowan의 Lynda M. Petherick에 의해 수행되었습니다. 멜버른.
