Prije 55 milijuna godina temperatura na našem planetu naglo je porasla. Ovo je postao jedan od najdramatičnijih primjera klimatskih promjena. Svijet nikad ne bi mogao biti isti.
U kasnim 80-ima mnoge su vlade počele pažljivo promatrati pitanje klimatskih promjena. Blato na dnu oceana uz obalu Antarktika bilo je iznenađenje. Pokazalo se da je Zemlja već prije trpjela globalno zagrijavanje.
Što je toplinski maksimum
Prije otprilike 55 milijuna godina globalne su temperature naglo porasle. Kao i sada, to je dovelo do povećanja razine oceana i kiselosti, kao i do izumiranja mnogih vrsta.
Nije iznenađujuće što znanstvenici taj događaj, poznat kao kasni paleocenski toplinski maksimum (PETM), vide kao potencijalnu riznicu korisnih informacija kako bi pomogli razumjeti trenutne klimatske promjene.
Promotivni video:
Sada znamo da je to bio najbrži i najdramatičniji slučaj klimatskih promjena u povijesti Zemlje. Njeni su uzroci još uvijek kontroverzni, ali znanstvenici vuku jezive paralele s modernim uvjetima. Ali sigurno se zna: učinak takve promjene imao je dalekosežne posljedice. Moguće je da su ti događaji promijenili tijek života na planeti.
O čemu govore izotopi kisika i ugljika?
Geolozi koji su 1980. proučavali navedena ležišta Antarktika, svoja su otkrića objavili 1991. godine. Izvijestili su da prisutnost sitnih planktonskih fosila u blatu ukazuje na brze promjene temperature.
Točnije, to su bili izotopi kisika "zaključani" u tim školjkama. Prije otprilike 55 milijuna godina, količina teškog kisika-18 u školjkama znatno se povećala u odnosu na lagani kisik-16.
Obilje kisika-18 siguran je znak da su uvjeti bili topliji. Voda lakše isparava pri višim temperaturama, a kisik-16 s njom. To znači da je topla voda sadržavala više kisika-18, a plankton koji je živio u njoj imao je više ovog elementa u svojoj ljusci.
Ovi su se rezultati pokazali korisnima iz drugog razloga. Istakli su zašto je temperatura oceana počela rasti. To je bilo zbog ugljika u vodi.
Kao i kisik, i ugljik postoji u različitim izotopnim oblicima. Dok je plankton bio obogaćen kisikom-18, imao je i porast ugljika-12 u usporedbi s ugljikom-13. To znači da se njegova opskrba povećala u oceanima.
Efekt staklenika prije milijuna godina
To se obično događa nakon masovnog ispuštanja stakleničkih plinova bogatih ugljikom - ugljičnog dioksida ili metana - u atmosferu. Drugim riječima, toplinski maksimum uzrokovan je efekt staklenika, baš kao i moderne klimatske promjene. Ali trenutno globalno zagrijavanje nije samo ponavljanje toplinskog maksimuma. Prije 55 milijuna godina, Zemlja je bila potpuno drugačija.
Jedan od najvećih problema danas je što se ledene ploče Antarktika smanjuju zbog klimatskih promjena. Prije 55 milijuna godina to nije bio problem, jer led tada nije postojao. Još prije PETM-a globalne su temperature bile nekoliko stupnjeva više nego što su sada.
Kako se brzo promijenila klima
Neki istraživači vjeruju da se stopa klimatskih promjena u to vrijeme također razlikuje od sadašnje. Razlog takvog mišljenja bila je kontroverzna studija objavljena 2013. godine.
Znanstvenici su proučavali dodatne nalaze koji su nastali na oceanskom dnu prije 55 milijuna godina, ali ovaj put u sjeverozapadnom Atlantskom oceanu. Pronašli su tragove blata za koji se smatralo da se stvara u godišnjim ciklusima. Kad su pogledali količinu izotopa kisika i ugljika povezanih s PETM-om, otkrili su da su pronađeni samo u 13 pojasa. To znači da su se promjene temperature dogodile u samo 13 godina.
To još ne dokazuje da se toplinski maksimum povećao, a zatim smanjio u nešto više od deset godina. Svi se istraživači slažu da neobičan porast temperature, barem 5 stupnjeva iznad prosjeka, traje oko 170 tisuća godina. Ali to znači da se globalna temperatura tijekom PETM-a tijekom 13 godina promijenila za 5 stupnjeva. U moderno doba globalne su temperature porasle za 1 stupanj u odnosu na kraj 19. stoljeća.
Mogući uzroci topline
Ako bi se klimatske promjene prije milijuna godina zaista dogodilo tako brzo, morao se dogoditi neki događaj koji bi izazvao takvo zagrijavanje. Da bi se pokrenuo tako brz porast globalne temperature, atmosfera se mora u rekordnom vremenu napuniti stakleničkim plinovima.
Možda se razlog krije u oslobađanju plinova iz taljenja ogromne komete bogate ugljikom, koja je letela preblizu Zemlji. Klimatske promjene danas nisu tako dramatične. Ali važno je naglasiti: mnogi istraživači snažno negiraju da su se takve globalne promjene dogodile u samo 13 godina.
Nedostaci hipoteze o klimatskim promjenama u trajanju od 13 godina
Ova ideja ima mnogo nedostataka. Ono što je najvažnije, ocean se fizički ne može zagrijati tako brzo. Svjetski okeani sadrže ogromnu količinu vode, a potrebno joj je dovoljno vremena da se zagrije. Čak i da je došlo do masovnog ispuštanja CO2 u Zemljinu atmosferu, oceani jednostavno ne bi imali vremena zagrijati se za 13 godina. Atmosfera se zagrijava relativno brzo, ali trebat će tisućljeća da se to isto dogodi i oceanima.
Drugi su istraživači zaključili da bi 13 pruga na stijeni trebalo značiti stoljeća, a ne pojedine godine, ako su autentične. Moguće je da su bili rezultat procesa bušenja koji su znanstvenici koristili za vađenje blata.
Većina istraživača uvjerena je da se zagrijavanje PETM-a odvijalo duže vrijeme, ali koliko će trajati ostaje za vidjeti. Procjena iz 2011. sugerira da se ugljik ispušta u atmosferu tijekom 20 000 godina.
Ovo sporo izdanje vrlo se razlikuje od modernog. To može značiti da su staklenički plinovi uzrokovani vulkanskom aktivnošću.
Što kažu nalazi u tlu?
Još jedna studija provedena je 2014. godine. Znanstvenici su proučavali izotope ugljika koji su sačuvani u tlu formiranom prije 55 milijuna godina u sadašnjoj Americi. Ako oceanske oborine ukazuju na uvjete PETM-a u vodi, tada tlo može razjasniti atmosfersku situaciju koja je odgovorna za brze klimatske promjene.
Ranije spomenuta povećana količina ugljika-12 primijećena je u tlu. U ovom slučaju, sve su naznake da se ugljik ispušta u atmosferu 1500 godina. To više liči na moderne promjene. Znanstvenici procjenjuju da se u atmosferu godišnje izbaci oko milijardu tona ugljika. Trenutna razina emisija iznosi 9,5 milijardi tona godišnje. U tom svjetlu, PETM izgleda kao razumniji model za današnje klimatske promjene.
