Utsläpp av växthusgaser som frigörs direkt från förflyttning av vulkaniska bergarter kan skapa massiva globala uppvärmningseffekter - en upptäckt som kan förändra hur forskare förutspår klimatförändringar, en ny studie avslöjar.

Forskares beräkningar baserade på hur koldioxidbaserade växthusgaser hänger samman med magmaförflyttningar strax under jordens yta tyder på att en sådan geologisk förändring har orsakat den största tillfälliga globala uppvärmningen under de senaste 65 miljoner åren.

Stora strömmande provinser (LIP) är extremt stora ansamlingar av magartiga bergarter som uppstår när magma rör sig genom skorpan mot ytan.

Geologer vid University of Birmingham har skapat den första mekanistiska modellen för förändringar av koldioxidutsläpp under Paleocene -Eocene Thermal Maximum (PETM) - ett kort intervall med maximal temperatur som varar cirka 100, 000 år för cirka 55 miljoner år sedan.

De publicerade sina fynd i Naturkommunikation , efter att ha beräknat kolbaserade växthusgassflöden i samband med North Atlantic Igneous Province (NAIP) - en av jordens största LIP som sträcker sig över Storbritannien, Irland, Norge och Grönland.

Dr Stephen Jones, Universitetslektor i jordsystem vid University of Birmingham, kommenterade:"Stora stötande provinser är kopplade till förändringar i det globala klimatet, ekosystem och kolcykeln under mesozoisk tid - sammanfaller med att jordens mest förödande massutrotning och oceaner blir kraftigt utarmade av syre.

"Vi beräknade kolbaserade växthusgasflöden i samband med NAIP-länkande mätningar av processen som genererade magma med observationer av de enskilda geologiska strukturer som kontrollerade gasutsläpp. Dessa beräkningar tyder på att NAIP orsakade den största övergående globala uppvärmningen under de senaste 65 miljoner år.

"Fler geologiska mätningar krävs för att minska osäkerhetsintervallet för vår fasta jordemissionsmodell, men vi tror att förtydligandet av detta koldioxidcykelbeteende kommer att påverka modellering och hantering av framtida klimatförändringar. "

Forskarnas simuleringar förutsäger topputsläppsflöde på 0,2-0,5 PgC yr-1 och visar att NAIP kunde ha initierat PETM-klimatförändringar. Deras arbete är den första prediktiva modellen för flöden av koldioxidutsläpp från någon föreslagen PETM -kolkälla som direkt begränsas av observationer av de geologiska strukturer som kontrollerade utsläppen.

Samband mellan LIP och förändringar i det globala klimatet, ekosystem och kolcykeln under den mesozoiska perioden innebär att växthusgaser som släpps ut direkt av LIP kan initiera en global förändring som kvarstår över 10, 000 till 100, 000 år.

PETM är den största naturliga klimatförändringen under cenozoisk tid och en viktig måttstock för teorier som förklarar dagens långsiktiga ökning av medeltemperaturen i jordens atmosfär som en effekt av mänsklig industri och jordbruk.

Under PETM -initiering, utsläpp av 0,3-1,1 PgC yr-1 kol som växthusgaser till havsatmosfärsystemet drev 4-5 ° C global uppvärmning över mindre än 20, 000 år - en relativt kort tid.