https://frosthead.com

Mineviku kliima uurimine on hädavajalik tänapäeva kiiresti muutuva kliima ettevalmistamiseks

Aastal 1942 ütles Winston Churchill: “Mida kauem tagasi vaadata, seda kaugemale võib vaadata.” Ja tõepoolest, paljud kultuurid uurivad ajalugu poliitilise ja sõjalise ülevaate saamiseks. Ma uurin fossiile, mis on miljonid aastad, kuna olen tuleviku pärast mures. Paleontoloogina arvan, et on aeg kehtestada traditsioon, mis kasutab tuleviku ennustamiseks ja seeläbi kavandamiseks geoloogilist ajalugu.

Ma ei mõelnud alati nii. Fossiilide leidmisest tekkis mul sõltuvus, kuna see oli omamoodi uurimine ja kuna mulle meeldis tunne, et mind veetakse läbi aja lihtsalt Wyomingi ja Montana kihilistest nõlvadest üles ja alla kõndides.

Jätkasin seda õnnelikku uurimisetappi oma karjääri esimese kümnendi jooksul. Kuid asjad muutusid 1990. aastal, kui kaks kliimateadlast avaldasid kaardi - globaalse kliima arvutisimulatsiooni 50 miljonit aastat tagasi. See näitas suhteliselt külma maailma - talved, mis langesid Põhja-Aasias, Euroopas ja Põhja-Ameerikas alla külmumise.

Ma teadsin, et see kaart pidi olema vale. 100 aastat, paleontoloogid, leidsime fossiile, mille talved olid sel perioodil väga leebed, isegi polaarpiirkondades ja mandrite keskel kõrgetel laiuskraadidel.

Tiib Tiib (esirida, paremalt kolmas) sai 17-aastasena fossiilide leidmisest sõltuvuse. Toona polnud ta veel aru saanud, kui olulised on fossiilid kliimamuutuste võimalike mõjude mõistmiseks (Tom Bown)

Olime leidnud Põhja-Jäämere kaldalt koidulised punapuu metsad.

Olime avastanud Alaska ranniku lähedal fossiilsed palmijäänused.

Põhja-Ameerika keskel, kus talved on täna mõru külmad, olime leidnud alligaatorite fossiile.

Just siis hakkas mulle silma, et fossiilide uurimine oli palju asjakohasem, kui ma olin taibanud. Fossiilid panevad proovile meie arusaamise planeedi toimimisest - need sisaldavad vihjeid, mis parandavad meie võimet ennustada kliimat nii minevikus kui ka tulevikus. Ma armastasin endiselt fossiilide leidmist, kuid nende vihjete lahtilaskmine sai minu uueks kinnisideeks.

Viimased 25 aastat on kliimamudelid ja geoloogid tegelenud edasi-tagasi probleemiga, kuidas selgitada mineviku sooja kliimat. Tänapäevased arvutisimulatsioonid nõustuvad fossiilide ja muude tõendite põhjal tehtud kliimakonstruktsioonidega paremini, ehkki mitte täielikult.

Selle viljaka argumendi kliimamudelite ja paleontoloogide vahel on see, et minevikust on saanud tõestusmaterjal hüpoteeside kohta, kuidas kliima ja muud maakera süsteemid toimivad. Ja meie mõistmise juba toimunu - fossiilide - võrdlemise ilu seisneb selles, et saame teada, kas mudelid töötavad, ootamata aastakümnete või isegi sajandite möödumist. See on eriti oluline, kuna probleemid, millega silmitsi seisame, on pakilised.

fossiilsete lehtede uurimine Wing on suurema osa oma karjäärist veetnud fossiilsete lehtede uurimisel. Ta püüab mõista, kuidas umbes 56 miljonit aastat tagasi juhtunud globaalse soojenemise sündmus muutis maapealseid ökosüsteeme praeguses Wyomingis. (Amy Morey)

Geoloogiline salvestus on osutunud suurepäraseks kohaks, kus katsetada meie ideid Maa protsesside kohta, kuid see on ka üllatusi valmistanud. Viimase paarikümne aasta jooksul on teadlased avastanud Maa kliimaajaloos uut laadi sündmuse - planeetide kuumalained, mis kestsid tuhandeid või sadu tuhandeid aastaid.

Suurim neist leidis aset 56 miljonit aastat tagasi ja seda nimetatakse paleotseeni-eotseeni termiliseks maksimumiks ehk PETMiks.

PETM-i käivitas 5000 miljardit tonni süsiniku eraldumine ookeani ja atmosfääri - tõenäoliselt merepõhja setetesse talletatud metaanist - kogus, mille me saaksime kogu teadaoleva tänapäevase fossiilkütuse reservuaari põletamiseks. CO2 eraldumine kahekordistas atmosfääri süsinikdioksiidi koguse.

See käivitas hulga sündmusi: globaalne temperatuur tõusis 5–8 kraadi C; ookean muutus happelisemaks; soojem kliima viis soojemad pinnad ja soojem pinnas kiirema taimse lagunemise, mis eraldas atmosfääri veelgi rohkem süsinikku. Tänu aeglasele atmosfääri eemaldamisele atmosfääri ilmastiku ja muude protsesside abil kestis PETM 150 000 aastat.

Wyoming Paljud Scott Wingi mineviku kliimauuringud on aset leidnud siin, Wyomingis. (Tom Nash)

Selle aja jooksul kadusid paljud väikesed süvamereliigid. Arktika soojenes nii palju, et taimed ja loomad liikusid põhjapoolsete mandrite vahel kõrge laiuskraadiga maasildadele. Ja keskmistel laiustel oli kohalike taimede populatsioonide massiline hukkumine.

Paralleelid PETMi ja oleviku vahel on tugevad. Kuigi tänapäevane maailm on oma haavatavate jääkorkidega süsiniku eraldumise suhtes tõenäoliselt tundlikum kui 56 miljoni aasta tagune maailm. Kuid suurim erinevus PETMi ja tänapäeva vahel on see, et lisame atmosfääri CO2. Me saame seda muuta.

CO2 tase on nüüd 40 protsenti kõrgem kui enne tööstusrevolutsiooni. Kui tegutseme tavapäraselt, on see ülejäänud sajand nagu PETM-i algus steroididel - sarnane või suurem CO2 suurenemine toimub kümme korda kiiremini . Ainult mõned saavad aru, et see süsinikdioksiidi tõus ja sellest tulenev kuumalaine püsivad tuhandeid või kümneid tuhandeid aastaid. Nagu nägime, töötab see planeet just nii.

Meie planeedi pikk ajalugu paneb teid mõistma, et muutused on möödapääsmatud, kuid see näitab ka teile, et muutused, mida me praegu põhjustame, on väga suured, erakordselt kiired ja mõtlemapandavalt püsivad. Järgmiste aastakümnete tegevuse tagajärgi on tunda veel kümnete tuhandete aastate jooksul. See on kõige ägedam vastutus, mida on võimalik ette kujutada, kuid see on meie võimega muuta globaalset keskkonda.

PETM Soojenemisperiood Wingi uuringud - PETM - on teadlaste poolt tunnustatud kui praegu toimuva inimese põhjustatud globaalse soojenemise parim geoloogiline analoog. Wingi taimefossiilid näitavad, et kuna Wyomingi kliima soojenes 56 miljonit aastat tagasi, muutus see ka hooajaliselt üsna kuivaks, mille tagajärjel mõned liigid väljasurevad, enamus kohalikest hävines ja kuiva taluvusega taimed levivad sellesse piirkonda (Scott Wing).

Ühes mõttes olen optimist. Me ei kavatse planeeti hävitada ega end kustunuks ajada. Inimeste väljasuremine pole vaevalt meie probleem, kuna elanikke on rohkem kui 7 miljardit ja igal aastal 75 miljonit rohkem.

Kuid varasemate äärmuslike keskkonnamuutuste näited viitavad sellele, et miljardite inimeste jaoks on tõenäoliselt raskusi ja viletsusi. Ja me vähendame juba praegu elu mitmekesisust ja seame ohtu ökosüsteemide võime toota ressursse, millest me sõltume.

Oleme nüüd sama võimsad, kui geoloogilised jõud olid minevikus. Seega peame õppima mõtlema planeedi ajakavale, mitte omale. Peame minema kriisireguleerimisest planeedi juhtimisele, kuid teeme seda ainult siis, kui mõistame, et meie tegevus ei ole suunatud ainult tänapäevale, vaid ka ajastutele. Loodan, et tulevased inimesed vaatavad meile tagasi ja näevad, et õppisime sügava aja õppetunde.

Toimetaja märkus: Kohandatud vestlusest, mille Scott Wing andis 2016. aasta uute meistrite aastakoosolekul, mis on maailma majandusfoorumi ülemaailmne innovatsiooni, teaduse ja tehnoloogia tippkohtumine . Smithsoniani institutsioon teeb koostööd maailma majandusfoorumiga, et laiendada teadlikkust kultuuripärandi kaitsest ja säilitamisest, teadusest, tervisest, tehnoloogiast ja muudest kriitilistest globaalsetest probleemidest. Maailma olukorra parandamiseks pühendunud maailmamajandusfoorum on rahvusvaheline avaliku ja erasektori koostööorganisatsioon. Foorum kaasab ülemaailmseid, piirkondlikke ja tööstuse tegevuskavade kujundamisse olulisemaid poliitilisi, ettevõtlusalaseid ja muid ühiskonna juhte. Foorumi peakontor asub Šveitsis Genfis.

Mineviku kliima uurimine on hädavajalik tänapäeva kiiresti muutuva kliima ettevalmistamiseks