55 miljoni aasta taguse tõsise globaalse soojenemise ilmastiku põhjuseks oli mitte üks, vaid kaks kasvuhoonegaaside süstimist atmosfääri - ja kasvutempo näitab, et iidne soojenemine võib anda olulisi õppetunde sellest, mida tänapäeva kliimamuutustega oodata.
Seotud sisu
- Allakäik, mitte pragunemine, vähendas USA süsinikuheitmeid
- Mida saame õppida Maa sügava süsiniku saladuste üles kaevamisel
- Reisige läbi selle interaktiivse maa läbi sügava aja
- Gaas, tõenäoliselt metaan, immitseb idaranniku 570 koha juurest
Üks parimaid viise, kuidas uurida, kuidas inimeste põhjustatud globaalne soojenemine tulevikus Maad mõjutab, on uurida, kuidas meie planeet reageeris kliimamuutustele minevikus. Paljud teadlased arvavad, et 55 miljoni aasta tagune paleotseeni-eotseeni termiline maksimum (PETM) on meie praeguses olukorras eriti asjakohane, kuna see hõlmas ka süsiniku massiivset süstimist atmosfääri, mis viis globaalsete temperatuuride spiraalini.
Kõik teadlased pole siiski veendunud, et meil on PETM-ist palju õppida. Mõnede uuringute kohaselt on kliima muutunud sel ajal palju aeglasemalt kui praegu, kuna atmosfääri süsinik kukub järk-järgult umbes 20 000 aasta jooksul, võib-olla vulkaaniliste gaaside aeglase eraldumise tõttu. Veel teistes uuringutes jõuti järeldusele, et PETMi muutused toimusid meie praeguse olukorraga võrdlemiseks liiga kiiresti. Eelmise aasta uuring näitas, et atmosfääri süsinik kasvas vaid mõne aasta pärast, võib-olla komeedi kokkupuute tagajärjel tekkinud suure süsiniku sissevoolu tõttu.
Kuid viimased täna ajakirjas Nature Geoscience avaldatud geoloogilised tõendid muudavad need "liiga aeglase" ja "liiga kiire" soojenemise stsenaariumid ebatõenäoliseks. Selle asemel oli muutuste kiirus moodsate võrdluste tegemiseks tõenäoliselt just õige.
Utah 'ülikooli Gabe Boweni juhitud teadlased puurisid Wyomingi osariigis Powelli lähedal maapinnast välja 820-suu pikkuse südamiku. Nende proov lõikab läbi iidsete muldade - mis on nüüd muutunud kiviks -, mis moodustusid enne, pärast ja pärast PETMi. Pinnasekihid sisaldavad tuhandeid karbonaatsõlme, millest igaüks sisaldab erinevaid süsinikuvorme, mis peegeldavad atmosfääri koostist sõlme moodustumise ajal. Mõõtes neid sorte või isotoope igas sõlmes, võisid teadlased luua pildi sellest, kuidas süsinik antiikse atmosfääri lisati. See pole esimene kord, kui teadlased on PETMi jaoks sellise süsinikurekordi loonud - sarnased profiilid on tehtud meresetete südamike teabe põhjal. Teadlaste sõnul hävitavad meresedad aga loomade urkamise, hägustades süsiniku pildi detaile viisil, mis ei toimu maal nii hõlpsalt.
Hallid ümmargused karbonaadisõlmed täppisid neid settesüdamikke Wyomingi põhjaosast. (Bianca Maibauer, Utahi ülikool) Tulemused näitavad, et süsinik pumbati atmosfääri mõne tuhande aasta jooksul - enam-vähem samas tempos tänapäevaste heitkogustega. Samuti leidsid nad, et atmosfääri jõudis aastas atmosfääri vähemalt 992 miljonit tonni süsinikku - see on suurusjärgus tänapäevase 10, 5 miljardi tonni suuruse määraga.
Kuid võib-olla kõige huvitavam leid oli see, et PETM näib olevat seotud kahe eraldi süsinikuimpulsiga. Mõni tuhat aastat enne seda, kui PETM sai täies hoos, oli lühiajaline globaalse soojenemise periood. Võib-olla 1500 aasta jooksul õhku tõusnud süsiniku tase püsis aastatuhandete jooksul kõrgel tasemel või normaliseerus see kiiresti. Veel mõne aastatuhande pärast tõusis süsiniku tase uuesti - kuid seekord püsis see kümnete tuhandete aastate jooksul kõrge, põhjustades tõelise PETM-i sündmuse.
"See on esimene kindel tõend selle kohta, et need kaks impulssi olid väga tihedalt ajas, " ütles uuringu kaasautor Scott Wing, Smithsoniani riikliku loodusloomuuseumi paleobioloog. Tema sõnul on see märkimisväärne tähelepanek, sest see tähendab, et me saame paremini hinnata, mis PETMi käivitas. "See on peaaegu piinlik, et me pole veel põhjust välja töötanud, " ütleb Wing. "See on esimene asi, mida keegi teada tahab, kuid isegi 20 aastat pärast PETMi tuvastamist vaidleme ikkagi selle põhjuse üle."
Tundub, et uued tulemused välistavad väga aeglase, vulkaaniliselt põhjustatud stsenaariumi - süsinik sisenes keskkonda liiga kiiresti, et see toimiks. Ja kuna soojenemist oli kaks selgelt eristatavat impulssi, tundub komeedi stsenaarium ka nõrk. "Siis peaks teil olema kaks eraldi komeeti - see kõlab natuke nagu eriline anus, " ütleb Wing.
Smithsoniani institutsiooni paleobioloog Scott Wing hoiab põhiproovi, mis oli uuritud Wyomingi Willwoodi moodustumisest Utah 'ülikooli juhitud uuringus globaalse soojenemise episoodi kohta peaaegu 56 miljonit aastat tagasi. (William Clyde, New Hampshire'i ülikool) Selle asemel väidavad autorid, et metaani eraldumine merepõhja all olevatest leiukohtadest selgitaks nii muutuse kiirust kui ka kurioosseid kahekordseid impulsse. See metaan lukustatakse tavaliselt kindlalt tahkes vormis, mida nimetatakse metaanklaklaraadiks, kuid merepõhja piirkonna destabiliseerimiseks ja ulatusliku klatraadimaardla vabastamiseks võis isegi merealusest maalihkest piisata. Selline sündmus võis enne peamist PETMi sündmust vallandada globaalse soojenemise lühiajalise impulsi.
Vastusena sellele algsele impulsile võisid Maa ookeanid leotada liigse atmosfääri kuumuse. Kui nad seda siiski teevad, on võimalik, et see loomulik taastumismehhanism käivitas põhisündmuse. Soojemad ookeanid suudavad ise klatraatladestusi destabiliseerida, mis võib selgitada, kust teine süsinikuimpulss tuli, ütles Wing. Kui see stsenaarium on õige, muudab see PETMi tänapäeva jaoks veelgi asjakohasemaks - ookeanid soojenevad veelkord ja merepõhja all olevad klatraadimaardlad hakkavad taas destabiliseeruma.
Venemaa Baikali järves setetest eraldunud metaanklaklaraadid tunduvad mullitavat läbi jää. (Louise Murray / Robert Hardingi maailmapildid / Corbis) "Olin alguses uuringu suhtes pisut skeptiline - mullakarbonaate on tavaliselt keeruline tõlgendada, " ütleb Henrik Svensen Norra Oslo ülikoolist. "Kuid see näib olevat kena ja põhjalik uuring, mis tõepoolest lisab PETM-ile uusi vaatenurki." Mis pole aga selge, lisab Svensen, on põhjus, miks teistes uuringutes pole kahekordne pulss tegelikult selgelt esile kerkinud, arvestades, et mitmed mujal maailmas töötavad geoloogid on kivimites kasutanud süsiniku isotoope, et rekonstrueerida atmosfääritingimusi PETM-i ajal suhteliselt detailselt.
Teised teadlased väidavad, et nad on oma varasemates uuringutes näinud vihjeid kahele pulsile. Näiteks Ying Cui ja Lee Kump Pennsylvania osariigi ülikoolis ja nende kolleegid avaldasid 2011. aastal Põhja-Jäämere Spitsbergeni ranniku lähedal asuvate PETMi meresetete süsiniku isotoopide analüüsi. "Tuvastasime süsiniku isotoobi rekordis ka kaks impulssi, mis olid seotud järskude ja lamestamistega, " ütleb Kump.
Isegi siis pole kõik veendunud, et viimased tõendid kõlavad varasemate soojenemisstsenaariumide korral surmajuhtumina. James Wright Rutgersi ülikoolist oli eelmise aasta ajalehe kaasautor, väites, et PETM-i soojenemine toimus kiiresti, võib-olla komeedi tõttu. Kuna uued tulemused näitavad, et esimese ja teise impulsi vahel on atmosfääritingimused normaliseerunud, ei saa me olla kindlad, et esimesel pulssil on otsest tähtsust PETM-i suhtes, loeb ta. See jätaks teise pulsi jaoks ainuisikuliselt vastutuse - see tähendab, et me ei saa komeedi stsenaariumi täielikult välistada.
Kui Wingil ja tema kolleegidel on õigus ja PETMi globaalse soojenemise sündmus sarnaneb tänapäevaga, siis teame, et see pole täiuslik võrdlus. Maailm oli 55 miljonit aastat tagasi väga erinev koht. Näiteks isegi enne PETMi oli planeet juba nii soe, et jäämütse polnud. Samuti ei tohiks Wing öelda, et PETM ei põhjustanud suurt massilist väljasuremist, sest kuigi praegune globaalne soojenemine ei ohusta meie liikide olemasolu, ohustab see meie eluviisi. "See, millest me räägime, on suured muudatused, mis võivad põhjustada üsna uskumatult palju inimlikke kannatusi ja kaotada asju, mis meile kõigile kalliks jäävad, " ütleb ta.
