Ludzkość martwi się ociepleniem klimatu w nadchodzących dziesięcioleciach. Ale niewiele osób uważa, że za tysiące lat powinien spodziewać się nadejścia nowej epoki lodowcowej. Jednak odkrycie biologicznego mechanizmu spowalniającego globalne ochłodzenie daje nadzieję, że Ziemi nie grozi całkowite zlodowacenie.
Naukowcy uważają, że nauczyli się czegoś ważnego o epokach lodowcowych. W warunkach, gdy zawartość dwutlenku węgla w atmosferze spada do nowego minimum, a lodowce zaczynają przesuwać się z biegunów na umiarkowane szerokości geograficzne, należy uruchomić mechanizm, który zatrzyma ten proces.
Istnieją dowody na to, że w odległej przeszłości nasza planeta przeżywała już całkowite zlodowacenie, kiedy lodowce osiągnęły równikowe szerokości geograficzne. Na nich opiera się hipoteza „Snowball Earth”, sformułowana pół wieku temu. Zakłada się, że ostatnia taka epoka miała miejsce ponad 700 milionów lat temu, jeszcze zanim ocean i ląd były zamieszkane przez złożone organizmy biologiczne.
W tym miejscu badacze muszą zmierzyć się z podstawowymi pytaniami geofizyki. Wiemy, że na długo przed pojawieniem się człowieka epoki lodowcowe zostały zastąpione okresami ocieplenia. Lodowce posuwały się naprzód i cofały, stężenie dwutlenku węgla w atmosferze spadało i rosło. Co spowodowało te zmiany, pozostaje w dużej mierze tajemnicą.
Wśród czynników odpowiedzialnych za przemianę zimnych i ciepłych okresów w historii Ziemi najczęściej wymieniane są czynniki astronomiczne i geologiczne. Te pierwsze obejmują precesję i nutację osi Ziemi oraz fluktuacje ekscentryczności orbity Ziemi. Przyczyny geologiczne to aktywność wulkaniczna, budowa gór i ruch kontynentalny. Najnowsze badania dają powód do rozważenia obok tego czynników biologicznych.
To biologiczne przyczyny zmian klimatycznych zostały odkryte przez dwóch hiszpańskich naukowców z Uniwersytetu Autonomicznego w Barcelonie i opisane w artykule w czasopiśmie Nature Geoscience. Eksperci zmierzyli zawartość dwutlenku węgla w rdzeniach lodowych i określili jego najniższy poziom.
„Stwierdziliśmy, że w ciągu ostatnich 800 000 lat atmosferyczny dwutlenek węgla przez większość czasu oscylował wokół 190 ppm i nigdy nie spadał poniżej” - powiedziała Sara Eggleston z Instytutu Ochrony Środowiska i Technologii Uniwersytetu w Barcelonie. „Ten nieoczekiwany wynik wskazuje, że tak bardzo niskie stężenie dwutlenku węgla było dość stabilne. Ponadto wiemy, że w odległej przeszłości geologicznej zawartość CO2 często wzrastała, ale nie mamy dowodów, że kiedykolwiek spadła poniżej 190 ppm.”
Film promocyjny:
Naukowcy z Barcelony ostrożnie sugerują, że biosfera mogła odegrać rolę w powstrzymaniu gwałtownego spadku temperatury na Ziemi. Przy bardzo niskich poziomach CO2 fotosynteza roślin i planktonu była utrudniona, co spowolniło ich wzrost. W efekcie ilość dwutlenku węgla na lądzie i w oceanie powinna się zmniejszyć, aw atmosferze - zwiększyć, zwiększając efekt cieplarniany. Jeśli to prawda, to samo życie działa jak regulator, zapobiegając nadmiernemu ochłodzeniu planety.
Uzyskany wynik przemawia za hipotezą Gai wysuniętą prawie czterdzieści lat temu przez Brytyjczyka Jamesa Lovelocka. Naukowiec przekonywał, że organizmy żywe, działając zbiorowo, ale nieświadomie, zapewniają utrzymanie stabilnych warunków środowiskowych poprzez różne mechanizmy sprzężenia zwrotnego.
Zatem w regulacji klimatu czynnik biologiczny jest ważniejszy niż czynnik geologiczny. „Wiadomo, że przez setki tysięcy lat zawartość CO2 w atmosferze zmienia się z powodu powolnej interakcji ze skałami” - wyjaśnia kierownik badań, profesor Eric Galbright. „Ale to jest zbyt wolny proces, aby odpowiadać za stabilne okresy zaledwie kilku tysięcy lat. Dlatego też, gdy poziom CO2 jest bardzo niski, należy uruchomić inny mechanizm.”
Teraz, gdy klimatolodzy ustalili istnienie dolnej granicy poziomu dwutlenku węgla w atmosferze, katastrofalne zlodowacenie Ziemi wydaje się mało prawdopodobne.
Alexander Surkov