Pogledajmo dostupne dokaze.
Gavinu Schmidtu trebalo je pet minuta da me ubrza.
Schmitd je direktor NASA-inog Instituta za svemirska istraživanja Goddard (poznat i kao GISS), svjetske znanstvene institucije za klimatološka istraživanja. Jednog dana prošle godine došao sam u GISS s neobičnim prijedlogom. Kao astrofizičar počeo sam proučavati globalno zagrijavanje iz "astrobiološke perspektive". Odnosno, pokušavao sam otkriti postoji li bilo koja civilizacija koja se na bilo kojem planetu, svojom aktivnošću, provocira svoju vlastitu verziju klimatskih promjena. Tog dana stigao sam u GISS u nadi da ću steći neko znanje o klimatologiji i, možda, naći suputnike za ovaj rad. Ovako sam završio u Gavinovom uredu.
Dok sam s oduševljenjem govorio o svom istraživačkom planu, Gavin me prekinuo.
"Čekaj malo", rekao je, "kako znaš da smo jedina civilizacija koja je ikada postojala na našem planetu?"
Trebalo mi je nekoliko sekundi da dignem padnu čeljust s poda. Naravno, ušao sam u Gavinov ured spreman da prevrnem očima na spomen egzocivilizacija. Ali civilizacije o kojima je pitao možda su postojale prije mnogo milijuna godina. Sjedeći ovdje i gledajući svojim unutarnjim pogledom kroz ogromni evolucijski teleskop u prošlost Zemlje, osjetio sam neku vrstu privremene vrtoglavice. "Da", promrmljao sam, "je li moguće da smo već davno imali industrijsku civilizaciju?"
Nikad se nismo vratili pitanju drugih civilizacija. Ali taj prvi razgovor započeo je novom studijom koju smo nedavno objavili u Međunarodnom časopisu za astrobiologiju. I premda to u tom trenutku nitko od nas nije razumio, ali Gavinovo duboko pitanje otvorilo je prozor ne samo Zemljine prošlosti, već i naše vlastite budućnosti.
Navikli smo razmišljati o izumrlim civilizacijama kao potopljenim kipovima i podzemnim ruševinama. Ove vrste artefakata preostalih iz prošlih ljudskih društava su dobre ako vas zanima samo vremenski okvir od nekoliko tisuća godina. Ali kad jednom vratite stotine milijuna godina unatrag, stvari postaju mnogo složenije.
Promotivni video:
Kada su u pitanju izravni dokazi o postojanju industrijskih civilizacija - poput gradova, tvornica i cesta - geološki se tragovi mogu pratiti do takozvanog kvartara, koji je započeo prije 2,6 milijuna godina. Na primjer, najstariji komad površine drevne zemlje nalazi se u pustinji Negev. Stara je samo "1,8 milijuna godina". Područja starije površine zemlje obično se nalaze u dijelu, na primjer, na mjestu gdje postoji nešto poput litice ili u kojem se minira stijena. Ako želite ići puno dublje od kvartarnog razdoblja, ustanovit ćete da se sve tamo pretvorilo u prah i pomiješalo.
A ako idemo ovako daleko, više neće biti govora o ljudskim civilizacijama. Homo sapiens pojavio se na planeti prije nepunih 300 tisuća godina ili nešto slično. To znači da se naš problem tiče drugih vrsta, zbog čega ga je Gavin nazvao "silarskom hipotezom", nakon jedne od epizoda stare TV serije "Doctor Who", u kojoj je bilo inteligentnih gmazova.
Mogu li istraživači pronaći jasne dokaze da su neke drevne vrste stvorile relativno kratkotrajnu industrijsku civilizaciju mnogo prije naše? Na primjer, možda se neki rani sisavac u doba paleocena (prije oko 60 milijuna godina) brzo razvio i oblikovao civilizaciju. Naravno, postoje i fosili. Ali fosilni ostaci života uvijek su rijetki i jako se razlikuju ovisno o vremenu i mjestu stanovanja živih bića. Stoga može biti vrlo lako propustiti industrijsku civilizaciju koja je postojala samo 100 tisuća godina, ali u međuvremenu je 500 puta duža nego što je do danas postojala naša vlastita civilizacija.
S obzirom da će svi izravni dokazi nestati u zaborav tijekom mnogih milijuna godina, koji se dokazi još mogu naći? Najbolje bi bilo odgovoriti na to pitanje zaključivši šta ćemo ostaviti ako se ljudska civilizacija sruši u ovoj fazi razvoja.
Sada, kada je naša industrijska civilizacija postala doista globalna, kolektivna aktivnost čovječanstva ostavlja iza sebe razne tragove koje će znanstvenici možda otkriti u budućnosti, za 100 milijuna godina. Primjerice, aktivna upotreba gnojiva hrani sedam milijardi ljudi, ali također znači da se dušikove planete dušika preusmjeravaju na proizvodnju hrane. Budući istraživači bi to trebali vidjeti iz karakteristika dušika koji se taložio u sedimentnim stijenama naše ere. Isto vrijedi i za našu neupitljivu pohlepu za rijetkim zemaljskim slojevima koji se koriste u elektroničkim uređajima. Sada je na površini zemlje mnogo više njihovih atoma nego što bi bilo bez nas. Naći će se i u budućim sedimentima. Također smo tako aktivni u proizvodnji i uporabi sintetskih steroida,da se oni mogu naći i u geološkim slojevima za 10 milijuna godina.
Onda sva ta plastika. Istraživanja su pokazala da se na morskom dnu taloži sve veća količina plastičnih i polietilenskih „morskih krhotina“, svugdje od obalnih područja do dubokomorskih rovova, pa čak i na Arktiku. Vjetar, sunce i valovi mljeve velike predmete ovog materijala i pune more mikroskopskim plastičnim česticama koje se mogu smjestiti na morsko dno, tvoreći stabilan geološki sloj.
Veliko je pitanje, međutim, koliko će trajati tragovi naše civilizacije. U našem istraživanju otkrili smo da svaki od njih ima priliku formirati buduće naslage. Ironično je da ipak najviše obećavajuće obilježje postojanja čovječanstva kao napredne civilizacije mogu biti proizvodi djelatnosti koja mu najviše prijeti.
Kada izgaramo fosilna goriva, oslobađamo ugljik koji je nekada bio dio živog tkiva natrag u atmosferu. Jedna od tri vrste ovog drevnog ugljika, jedan od izotopa ovog elementa, je osiromašena. Što više fosilnih goriva izgaramo, to se ravnoteža ovih izotopa mijenja. Atmosferski znanstvenici to nazivaju Sousseovim efektom, a promjenu udjela izotopa ugljika zbog izgaranja fosilnih goriva lako je pratiti u prošlom stoljeću. Rast temperature također ostavlja izotopski signal. Te će promjene biti vidljive svakom budućem znanstveniku koji analizira izložene slojeve stijena našeg doba. Uz ove pokazatelje, geološki slojevi antropocena mogu odražavati i kratke skokove koncentracije dušika, sadrže plastične nanočestice i čak sintetičke steroide. Dakle, ako svi ovi tragovi naše civilizacije ostanu u budućnosti, možda isti ti "signali" u stijeni sada samo čekaju da nam kažu o odavno nestaloj civilizaciji?
Prije 56 milijuna godina, Zemlja je iskusila paleocensko-eocenski toplinski maksimum (PETM). Za vrijeme PETM-a, prosječna temperatura na planeti porasla je za 15 stupnjeva Farenhajta više nego tamo gdje danas živimo. Bio je to svijet s gotovo bez leda, a uobičajene ljetne temperature na stupovima dosezale su gotovo 70 stupnjeva Farenhita. Gledajući izotopske podatke iz PETM razdoblja, znanstvenici mogu vidjeti kako se i ugljik i kisik ponašaju točno onako kako će se prema našim očekivanjima ponašati u geološkim slojevima antropocena. U povijesti Zemlje postoje i drugi događaji, poput PETM-a, koji nose tragove slične onima koji ostaju iz našeg antropocena. To uključuje događaj koji se dogodio nekoliko milijuna godina nakon PETM-a, koji je formirao tajanstvene eocenske naslage, i događaje velikih razmjera u razdoblju krede,kao rezultat toga što je ocean ostao bez kisika tisućljećima (ili čak i duže).
Je li sve ovo dokaz postojanja prethodne ne-humanoidne industrijske civilizacije? Gotovo sigurno ne. Iako postoje dokazi da je PETM uzrokovan masovnim ispuštanjem fosilnih ugljika u zrak, ovdje je važno vrijeme kada se sve to dogodilo. Eksplozije izotopa tijekom PETM-a događale su se nekoliko stotina tisuća godina. Ono što antropocen čini tako posebnim u povijesti Zemlje je brzina kojom ispuštamo fosilni ugljik u atmosferu. Postojala su geološka razdoblja u kojima su koncentracije CO2 na Zemlji bile toliko visoke ili čak veće nego što su danas. Ali nikada u mnogim milijardama godina povijesti naše planete toliko fosilnog ugljika se tako brzo ne ispušta u atmosferu. Stoga izotopski rafali koje vidimo u geološkim profilima možda nisu dovoljno oštri,za potvrdu Silurijeve hipoteze.
Ali ovdje postoji jedna komplikacija. Ako je ranija vrsta industrijske djelatnosti bila kratkotrajna, možda nam neće biti lako to vidjeti. Raspadi u PETM-u uglavnom nam pokazuju vremenska razdoblja kada je Zemlja reagirala na "podražaje", a ne nužno i vremenski period kada je, zapravo, taj podražaj djelovao sam. Dakle, identifikacija doista kratkoročnog događaja u drevnim sedimentima može zahtijevati posebne inovativne metode detekcije. Drugim riječima, ako je posebno ne tražite, možda je nećete vidjeti. Razumijevanje toga možda je najkonkretniji nalaz naše studije.
Nije često da pišete članak u kojem ste iznijeli teoriju koju ne podržavate. Gavin i ja ne vjerujemo da je na paleocenu postojala civilizacija koja je na Zemlji bila stara 50 milijuna godina. Postavljajući pitanje možemo li „vidjeti“tragove postojanja drevne industrijske civilizacije, bili smo prisiljeni postaviti pitanje generičkih učinaka bilo koje civilizacije na planeti. Upravo je to astrobiološka perspektiva klimatskih promjena. Izgradnja civilizacije podrazumijeva da sakupite energiju planete i učinite je da djeluje (posao izgradnje civilizacije). U trenutku kada civilizacija doista dosegne planetarne razmjere, ona sama počinje utjecati na planetarni sustav koji joj je dao život (zrak, voda, stijene). To se posebno odnosi na mlade civilizacije poput naše,koji se još uvijek penju ljestvicama tehnoloških prilika. Drugim riječima, za sve morate platiti. I dok će neki izvori energije imati manje utjecaja - na primjer, sunčeva energija u usporedbi s fosilnim gorivima - još uvijek je nemoguće rasti globalnu civilizaciju a da to uopće ne utječe na planet.
Kad shvatite klimatske promjene, kada shvatite da trebate potražiti neke manje agresivne načine proizvodnje energije, tada počinjete manje utjecati na planetu. Dakle, što civilizacija postaje svjesnija okoliša, manje ćete tragova ostaviti za buduće generacije.
Povrh toga, naš rad otkrio je potencijal da neki planeti mogu imati cikluse civilizacija temeljenih na fosilnom gorivu koje se stvaraju i uništavaju. Ako civilizacija koristi fosilna goriva, klimatske promjene bi mogle dramatično pasti razine kisika u oceanu. Tako niske razine kisika u oceanu, nazvane "oceanska anoksija", doprinose stvaranju različitih fosilnih goriva, prije svega nafte i ugljena. Dakle, jedna civilizacija koja je došla do propasti može pripremiti teren za postojanje nove civilizacije u budućnosti.
Postavljajući pitanje o civilizacijama izgubljenim vremenom, također se pitamo mogu li postojati neka univerzalna pravila koja upravljaju razvojem svih biosfera u svim njihovim raznolikim potencijalima, uključujući pojavu civilizacija. Čak i bez paleocena koji se voze u kamionima, tek počinjemo shvaćati koliko je ovaj potencijal bogat.
Adam Frank je profesor astrofizike na Sveučilištu u Rochesteru. Njegovi radovi objavljeni su u časopisu Scientific American, The New York Times i NPR. Napisala je knjigu "Svjetlost zvijezda: vanzemaljski svjetovi i sudbina zemlje".
