O vrăjire de încălzire globală severă în urmă cu 55 de milioane de ani a fost declanșată de nu doar una, ci două injecții de gaze cu efect de seră în atmosferă - iar rata de creștere sugerează că evenimentul de încălzire străvechi poate ține lecții importante despre ce trebuie să vă așteptați cu schimbările climatice de astăzi.
Continut Asemanator
- Recesiunea, nu frackingul, a scăzut o scădere a emisiilor de carbon din SUA
- Ce putem învăța prin săparea secretelor carbonului adânc al Pământului
- Călătoriți prin timp profund cu acest Pământ interactiv
- Gazul, probabil, metanul, se scurge din 570 de site-uri de pe coasta de est
Una dintre cele mai bune metode de a explora modul în care încălzirea globală indusă de oameni va afecta Pământul în viitor este să studiem modul în care planeta noastră a răspuns la schimbările climatice din trecut. Mulți cercetători consideră că Paleocen-Eocene Thermal Maximum (PETM) în urmă cu 55 de milioane de ani este deosebit de relevant pentru situația noastră actuală, deoarece a implicat și o injecție masivă de carbon în atmosferă, care a dus la spiralarea temperaturilor globale.
Cu toate acestea, nu toți cercetătorii au fost convinși că avem multe de învățat de la PETM. Unele studii au sugerat că climatul s-a schimbat apoi mult mai lent decât se schimbă acum, carbonul atmosferic acumulându-se treptat pe parcursul a aproximativ 20.000 de ani, poate din cauza eliberării lente de gaze vulcanice. Alte studii au concluzionat că modificările PETM s-au produs mult prea rapid pentru comparații cu situația noastră actuală. Un studiu anul trecut a sugerat că carbonul atmosferic a crescut în doar câțiva ani, poate din cauza unui flux masiv de carbon cauzat de un impact al cometei.
Dar cele mai recente dovezi geologice, publicate astăzi în Nature Geoscience, fac ca aceste scenarii de încălzire „prea lente” și „prea rapide” să înceapă să pară improbabile. În schimb, rata schimbării a fost probabil „corectă” pentru a face comparații moderne.
Cercetătorii conduși de Gabe Bowen la Universitatea din Utah au forat un miez de 820 de metri din pământ, în apropiere de Powell, Wyoming. Probele lor se taie prin soluri antice - acum transformate în piatră - care s-au format înainte, în timpul și după PETM. Straturile de sol conțin mii de noduli carbonatici, fiecare conținând soiuri de carbon care reflectă compoziția atmosferei în momentul formării nodulului. Măsurând aceste soiuri, sau izotopi, în fiecare nodul, cercetătorii ar putea construi o imagine a modului în care a fost adăugat carbon în atmosfera antică. Nu este pentru prima dată când cercetătorii au construit un astfel de record de carbon pentru PETM - profiluri similare au fost realizate folosind informații din miezurile de sedimente marine. Dar sedimentele marine sunt agitate de animalele care se îmbolnăvesc, estompând detaliile imaginii carbonului într-un mod care nu se întâmplă atât de ușor pe uscat, spun cercetătorii.
Nodulii de carbonat cenușii, rotunziți, pun în evidență aceste miezuri de sedimente forate din nordul Wyomingului. (Bianca Maibauer, Universitatea din Utah) Rezultatele arată că carbonul a fost pompat în atmosferă pe o perioadă de câteva mii de ani - aproximativ în același ritm cu emisiile de astăzi. De asemenea, ei au descoperit că cel puțin 992 de milioane de tone de carbon au intrat în atmosferă pe an - asta se află într-un ordin de mărime al ratei anuale de astăzi de 10, 5 miliarde de tone.
Dar poate cea mai interesantă constatare a fost aceea că PETM pare să fi implicat două impulsuri de carbon separate. Cu câteva mii de ani înainte ca PETM să intre în plină dezvoltare, a existat o perioadă de scurtă durată de încălzire globală. Nivelurile de carbon atmosferice crescute pe parcursul a aproximativ 1500 de ani, au rămas ridicate timp de un mileniu sau așa au revenit rapid la normal. După alte două milenii, nivelurile de carbon au crescut din nou - dar de data aceasta au rămas ridicate zeci de mii de ani, provocând adevăratul eveniment PETM.
„Aceasta este prima dovadă puternică că există aceste două pulsuri foarte distanțate în timp”, spune co-autorul studiului, Scott Wing, un paleobiolog la Muzeul Național de Istorie Naturală din Smithsonian. Este o observație semnificativă, spune el, pentru că înseamnă că putem evalua mai bine ceea ce a declanșat PETM. „Este aproape jenant că nu am rezolvat încă o cauză”, spune Wing. „Este primul lucru pe care cineva vrea să-l știe - dar chiar și la 20 de ani de la identificarea PETM, încă ne certăm despre cauza”.
Noile rezultate par să excludă scenariul foarte lent, indus vulcanic - carbonul a intrat prea repede în mediu pentru ca acesta să funcționeze. Și pentru că au existat două impulsuri distincte de încălzire, scenariul cometei arată și slab. „Atunci ar trebui să aveți două comete separate - sună cam ca o pledoarie specială”, spune Wing.
Paleobiologul Scott Wing, de la Smithsonian Institution, deține un eșantion de bază provenit din formația Willwood a Wyoming într-un studiu condus de Universitatea din Utah, despre un episod de încălzire globală, cu aproape 56 de milioane de ani în urmă. (William Clyde, Universitatea din New Hampshire) În schimb, autorii susțin că o eliberare de metan din depozitele de sub fundul mării ar explica atât rata schimbării, cât și curiozele impulsuri duble. În mod normal, acest metan este blocat în siguranță într-o formă solidă numită clatrat de metan, dar chiar și o alunecare de teren subterană ar fi putut fi suficientă pentru a destabiliza o zonă de pe malul mării și pentru a debloca un depozit vast de clatrat. Acest tip de eveniment ar fi putut declanșa pulsul de scurtă durată al încălzirii globale înainte de principalul eveniment PETM.
Ca răspuns la acest impuls inițial, oceanele Pământului s-ar putea să fi înmuiat excesul de căldură atmosferică. Dacă au făcut-o, totuși, este posibil ca acest mecanism natural de recuperare să fi declanșat evenimentul principal. Oceanele mai calde pot în sine destabiliza zăcămintele clatrate, ceea ce ar putea explica de unde a venit cel de-al doilea impuls de carbon, spune Wing. Dacă acest scenariu este corect, face PETM și mai relevant pentru ziua de azi - oceanele se încălzește încă o dată, iar depozitele clatrate de sub malul mării încep din nou să se destabilizeze.
Clatratele de metan eliberate din sedimentele din Lacul Baikal din Rusia par să buleze prin gheață. (Louise Murray / Robert Harding Imagerie Mondială / Corbis) „Am fost un pic sceptic în privința studiului la început - carbonatele de sol sunt de obicei greu de interpretat”, spune Henrik Svensen de la Universitatea din Oslo, Norvegia. „Dar pare un studiu drăguț și amănunțit, care într-adevăr adaugă noi perspective la PETM.” Ceea ce nu este clar, adaugă Svensen, este motivul pentru care pulsul dublu nu a apărut în mod clar în alte studii, având în vedere că mai multe grupuri de geologii care lucrează în altă parte a lumii au folosit izotopi de carbon în roci pentru a reconstrui condițiile atmosferice din timpul PETM în detalii relativ ridicate.
Alți cercetători spun că au văzut indicii ale celor două impulsuri în studiile lor anterioare. De exemplu, Ying Cui și Lee Kump la Pennsylvania State University și colegii lor au publicat în 2011 o analiză a izotopilor de carbon din sedimentele marine PETM de pe coasta Spitsbergen din Oceanul Arctic. „Am identificat și două impulsuri, legate de abrupturi și aplatizări în registrul izotopului de carbon”, spune Kump.
Chiar și așa, nu toată lumea este convinsă că cele mai recente dovezi sună clopoțelul morții pentru scenariile anterioare de încălzire. James Wright, la Universitatea Rutgers, a fost co-autor al lucrării de anul trecut, susținând că încălzirea PETM a avut loc rapid, probabil din cauza unei comete. Deoarece noile rezultate arată că condițiile atmosferice au revenit la normal între primul și cel de-al doilea impuls, nu putem fi siguri că primul puls are vreo relevanță directă pentru PETM, consideră el. Aceasta ar lăsa calea deschisă pentru ca cel de-al doilea impuls să fie exclusiv responsabil - ceea ce înseamnă că nu putem exclude complet scenariul cometei.
Dacă Wing și colegii săi sunt corecți și evenimentul de încălzire globală PETM este similar cu cel de astăzi, știm că nu este o comparație perfectă. Lumea era un loc foarte diferit în urmă cu 55 de milioane de ani. De exemplu, chiar înainte de PETM, planeta era deja atât de caldă încât nu existau capacele de gheață. Nici nu trebuie să ne luăm prea mult confort de la faptul că PETM nu a provocat o extincție majoră în masă, spune Wing, deoarece în timp ce încălzirea globală actuală nu amenință existența speciei noastre, ne amenință modul de viață. „Despre ce vorbim este despre schimbări masive care ar putea provoca o cantitate destul de incredibilă de suferință umană și pierderea lucrurilor pe care le deținem cu toții dragi”, spune el.
