55 milionów lat temu temperatura na naszej planecie gwałtownie wzrosła. Stało się to jednym z najbardziej dramatycznych przykładów zmian klimatycznych. Świat nigdy nie mógł być taki sam.
Pod koniec lat 80. wiele rządów zaczęło uważnie przyglądać się kwestii zmian klimatycznych. Zaskoczeniem było błoto na dnie oceanu u wybrzeży Antarktydy. Okazało się, że Ziemia już wcześniej cierpiała z powodu globalnego ocieplenia.
Co to jest maksimum termiczne
Około 55 milionów lat temu globalne temperatury gwałtownie wzrosły. Tak jak obecnie, doprowadziło to do wzrostu poziomu i kwasowości oceanów, a także do wyginięcia wielu gatunków.
Nic dziwnego, że naukowcy postrzegają to wydarzenie, znane jako późno paleoceńskie maksimum termiczne (PETM), jako potencjalną skarbnicę przydatnych informacji, które pomogą zrozumieć obecne zmiany klimatyczne.
Film promocyjny:
Teraz wiemy, że był to najszybszy i najbardziej dramatyczny przypadek zmiany klimatu w historii Ziemi. Jego przyczyny są nadal kontrowersyjne, ale naukowcy odkrywają niesamowite podobieństwa do współczesnych warunków. Ale wiadomo na pewno: skutek takiej zmiany miał daleko idące konsekwencje. Możliwe, że te wydarzenia zmieniły bieg życia na planecie.
O czym mówią izotopy tlenu i węgla?
Geolodzy, którzy badali wspomniane złoża Antarktyki w 1980 roku, opublikowali swoje odkrycia w 1991 roku. Poinformowali, że obecność maleńkich skamieniałości planktonu w błocie wskazuje na gwałtowne zmiany temperatury.
Dokładniej, były to izotopy tlenu „zamknięte” w tych muszlach. Około 55 milionów lat temu ilość ciężkiego tlenu-18 w muszlach znacznie wzrosła w porównaniu z lekkim tlenem-16.
Obfitość tlenu-18 jest pewnym znakiem, że warunki były cieplejsze. W wyższych temperaturach woda paruje łatwiej, a wraz z nią tlen-16. Oznacza to, że ciepła woda zawierała więcej tlenu-18, a żyjący w niej plankton miał więcej tego pierwiastka w swojej skorupie.
Wyniki te okazały się przydatne z innego powodu. Wskazali, dlaczego temperatura oceanu zaczęła rosnąć. Było to spowodowane węglem w wodzie.
Podobnie jak tlen, węgiel występuje w różnych formach izotopowych. Podczas gdy plankton był wzbogacony tlenem-18, miał również wzrost węgla-12 w porównaniu z węglem-13. Oznacza to, że jego podaż wzrosła w oceanach.
Efekt cieplarniany miliony lat temu
Zwykle ma to miejsce po masowym uwolnieniu do atmosfery gazów cieplarnianych bogatych w węgiel - dwutlenku węgla lub metanu. Innymi słowy, maksimum termiczne było spowodowane efektem cieplarnianym, podobnie jak współczesne zmiany klimatyczne. Ale obecne globalne ocieplenie to nie tylko powtórzenie maksimum termicznego. 55 milionów lat temu Ziemia była zupełnie inna.
Jednym z największych dzisiejszych problemów jest kurczenie się pokrywy lodowej Antarktyki z powodu zmian klimatycznych. 55 milionów lat temu nie stanowiło to problemu, ponieważ lód wtedy nie istniał. Jeszcze przed PETM globalne temperatury były o kilka stopni wyższe niż obecnie.
Jak szybko zmienił się klimat
Niektórzy badacze uważają, że tempo zmian klimatu w tym czasie różni się również od obecnego. Przyczyną takiej opinii było kontrowersyjne badanie opublikowane w 2013 roku.
Naukowcy zbadali dodatkowe znaleziska, które powstały na dnie oceanu 55 milionów lat temu, ale tym razem na północno-zachodnim Atlantyku. Znaleźli smugi błota, które, jak sądzono, tworzyły się w cyklach rocznych. Kiedy przyjrzeli się ilości izotopów tlenu i węgla związanych z PETM, odkryli, że znaleziono je tylko w 13 pasmach. Oznacza to, że zmiany temperatury nastąpiły w ciągu zaledwie 13 lat.
Nie dowodzi to jeszcze, że maksimum termiczne wzrosło, a następnie spadło w ciągu nieco ponad dziesięciu lat. Wszyscy badacze są zgodni co do tego, że niezwykły wzrost temperatury, co najmniej o 5 stopni powyżej średniej, trwa około 170 tysięcy lat. Ale to oznacza, że globalna temperatura podczas PETM zmieniła się o 5 stopni w ciągu 13 lat. W dzisiejszych czasach globalne temperatury wzrosły o 1 stopień w porównaniu z końcem XIX wieku.
Możliwe przyczyny wysokiej temperatury
Gdyby zmiana klimatu miliony lat temu naprawdę wydarzyła się tak szybko, musiało wydarzyć się jakieś wydarzenie, które spowodowałoby takie ocieplenie. Aby wywołać tak szybki wzrost globalnej temperatury, atmosfera musi zostać wypełniona gazami cieplarnianymi w rekordowym czasie.
Być może przyczyną jest uwolnienie gazów z topnienia ogromnej komety bogatej w węgiel, która przeleciała zbyt blisko Ziemi. Dzisiejsze zmiany klimatyczne nie są tak dramatyczne. Należy jednak podkreślić: wielu badaczy zdecydowanie zaprzecza, że takie globalne zmiany zaszły w ciągu zaledwie 13 lat.
Wady 13-letniej hipotezy zmiany klimatu
Ten pomysł ma wiele wad. Co najważniejsze, ocean fizycznie nie jest w stanie tak szybko się nagrzać. Oceany świata zawierają ogromne ilości wody, a ich ogrzanie zajmuje wystarczająco dużo czasu. Nawet gdyby doszło do masowego uwolnienia CO2 do atmosfery ziemskiej, oceany po prostu nie miałyby czasu na ogrzanie się przez 13 lat. Atmosfera nagrzewa się stosunkowo szybko, ale miną tysiące lat, zanim to samo stanie się z oceanami.
Inni badacze sugerowali, że 13 pasów na skale powinno oznaczać stulecia, a nie pojedyncze lata, jeśli są autentyczne. Możliwe, że były wynikiem procesu wiercenia, którego naukowcy używali do wydobywania mułu.
Większość badaczy jest przekonana, że ocieplenie PETM miało miejsce przez długi czas, ale jak długo to trwa, dopiero się okaże. Szacunki z 2011 roku sugerują, że węgiel był uwalniany do atmosfery przez 20 000 lat.
Ta wolna wersja bardzo różni się od współczesnej. Może to oznaczać, że gazy cieplarniane były spowodowane aktywnością wulkaniczną.
Co mówią znaleziska w glebie?
Kolejne badanie przeprowadzono w 2014 roku. Naukowcy zbadali izotopy węgla, które zachowały się w glebie uformowanej 55 milionów lat temu na terenach dzisiejszej Ameryki. Jeśli opady oceaniczne wskazują na warunki PETM w wodzie, gleba może wyjaśnić sytuację atmosferyczną, która jest odpowiedzialna za szybkie zmiany klimatu.
Wspomniana wcześniej zwiększona ilość węgla-12 została również odnotowana w glebie. W tym przypadku wszystko wskazuje na to, że węgiel był uwalniany do atmosfery przez 1500 lat. Wygląda bardziej jak współczesne zmiany. Naukowcy szacują, że każdego roku do atmosfery jest uwalnianych około 1 miliard ton węgla. Obecny poziom emisji wynosi 9,5 mld ton rocznie. W tym świetle PETM wygląda na bardziej rozsądny model dzisiejszych zmian klimatycznych.
