Ziemia wyszła z niekończącego się cyklu zlodowacenia i ocieplenia, a ludzkość otrzymała możliwość tworzenia cywilizacji dzięki wzmocnieniu prądów i „ucieczce” ogromnej masy CO2 z wód południowych oceanów Ziemi. Paleoklimatolodzy piszą o tym w czasopiśmie Nature Geoscience.
„Wydaje się, że znaleźliśmy odpowiedź na tę interesującą zagadkę historyczną. Wzmocnienie prądów w południowych oceanach Ziemi pozwoliło dwutlenkowi węgla zawartemu w ich wodach „uciec” do atmosfery i ogrzać planetę. Dostała się tam bardzo mała ilość CO2, ale to wystarczyło, aby powstrzymać trzask zimna i narodziny cywilizacji”- powiedział Daniel Sigman z Princeton University (USA).
Ostatnia epoka lodowcowa w historii Ziemi, jak sądzą dziś geolodzy, rozpoczęła się około 2,6 miliona lat temu. Jego główną cechą jest to, że obszar zlodowacenia i temperatura powierzchni Ziemi na całej jej długości nie były stałe.
Lodowce postępowały i cofały się co 40 i 100 tysięcy lat, a epizodom tym towarzyszyło gwałtowne ochłodzenie i ocieplenie. Ostatni okres ocieplenia rozpoczął się około 13 tysięcy lat temu i trwa do dziś.
Te cykle zlodowacenia i „odwilży”, jak uważa wielu dzisiejszych naukowców, są przede wszystkim związane z tak zwanymi cyklami Milankovitcha - „kołysaniem” orbity Ziemi, zmieniającym ilość ciepła odbieranego przez bieguny i umiarkowane szerokości geograficzne. Inni geolodzy i klimatolodzy uważają, że w rzeczywistości te nagłe zmiany klimatyczne są związane nie z „kosmicznymi”, ale całkowicie lądowymi czynnikami, takimi jak restrukturyzacja „przenośnika” prądów w oceanach czy zwiększenie lub zmniejszenie udziału CO2 w atmosferze.
Naukowcy długo debatowali, czy Ziemia wyłoniła się z tego cyklu zlodowacenia i ocieplenia, czy też obecna „odwilż” jest częścią tych długoterminowych fluktuacji. Na przykład zwolennicy pierwszej grupy teorii sugerują, że klimat planety zmienił się nieodwracalnie 20-15 tysięcy lat temu w wyniku erupcji wulkanów lub innych katastrofalnych wydarzeń, które wyemitowały duże ilości CO2 do atmosfery.
Sigman i jego współpracownicy odkryli przyczynę tych zmian, badając próbki skał wydobyte z dna południowych krańców oceanów indyjskiego, Pacyfiku i Atlantyku. Oprócz skał klimatolodzy przeanalizowali zmiany w tempie wzrostu raf koralowych, które istniały na ich terytorium od kilku tysięcy lat.
Analizując proporcje izotopów azotu w tych osadach, naukowcy próbowali oszacować, ile materii organicznej i dwutlenku węgla znalazło się na dnie iw głębokich wodach oceanu, a ile z nich powróciło na powierzchnię. Z reguły im niższy udział „ciężkiego” azotu-15, tym więcej materii organicznej i CO2 musiało „uciec” z głębin oceanu i dostać się do atmosfery ziemskiej w taki czy inny sposób.
Film promocyjny:
Okazało się, że udział azotu-15 stopniowo malał przez cały holocen, ostatnią erę geologiczną, która rozpoczęła się około 13-14 tysięcy lat temu. W tym czasie stężenie ciężkiego azotu spadło o 0,2%, co jest równoznaczne ze wzrostem CO2 w atmosferze o 20 ppm, czyli około 7% jego stężenia w epoce przedindustrialnej.
Co mogło przyspieszyć „ucieczkę” materii organicznej i CO2 z głębokich warstw oceanu? Jak sugerują naukowcy, zjawisko to było związane ze wzmocnieniem zachodnich wiatrów i przyspieszeniem ruchu prądów w umiarkowanych i polarnych wodach oceanów indyjskiego, Pacyfiku i Atlantyku.
Z tego powodu temperatury na Ziemi utrzymywały się na stabilnym poziomie przez ostatnie 13 tysięcy lat i nie spadały stopniowo, jak to miało miejsce w poprzednich okresach międzylodowcowych. To pozwoliło ludzkości przejść do siedzącego trybu życia i stworzyć cywilizację - podsumowują autorzy artykułu.