55 millió évvel ezelőtt bolygónk hőmérséklete hirtelen emelkedett. Ez lett az éghajlatváltozás egyik legdrámaibb példája. A világ soha nem lehet ugyanaz.
Az 1980-as évek végén sok kormány elkezdte közelebbről megvizsgálni az éghajlatváltozást. Az óceán alján az iszap az Antarktisz partjainál meglepetés volt. Kiderült, hogy a Föld már korábban is szenvedett a globális felmelegedésnek.
Mi a termikus maximum?
Körülbelül 55 millió évvel ezelőtt a globális hőmérséklet hirtelen emelkedett. Mostanáig ez az óceánszint és a savasság növekedéséhez, valamint sok faj kihalásához vezetett.
Nem meglepő, hogy a tudósok ezt a késő paleocén hőmaximumnak (PETM) néven ismert eseményt a jelenlegi éghajlatváltozás megértésének elősegítésére szolgáló hasznos információk potenciális kincslemezeként tekintik.
Promóciós videó:
Most már tudjuk, hogy ez volt az éghajlatváltozás leggyorsabb és legdrámaibb eseménye a Föld története során. Ennek okai továbbra is ellentmondásosak, de a tudósok félelmetes párhuzamokat húznak a modern körülményekkel. De az biztosan ismert: egy ilyen változásnak messzemenő következményei voltak. Lehetséges, hogy ezek az események megváltoztatta az élet menetét a bolygón.
Miről beszélnek az oxigén és a szén izotópjai?
Az említett Antarktiszi lerakódásokat 1980-ban tanulmányozó geológusok 1991-ben tették közzé eredményeiket. Azt jelentették, hogy apró planktonos kövületek jelenléte a sárban gyors hőmérsékleti változásokat jelez.
Pontosabban, ezek oxigén-izotópok voltak "rögzítve" ezekben a héjakban. Körülbelül 55 millió évvel ezelőtt a nehéz oxigén-18 mennyisége a kagylóban jelentősen megnőtt a könnyű oxigén-16-hoz képest.
Az oxigén-18 bősége biztos jele annak, hogy a körülmények melegebbek voltak. A víz magasabb hőmérsékleten könnyebben elpárolog, és az oxigén-16 vele együtt. Ez azt jelenti, hogy a meleg víz több oxigént-18 tartalmazott, és az abban élő planktonnak több ilyen elem volt a héjában.
Ezek a megállapítások más okból is hasznosnak bizonyultak. Rámutattak, hogy miért kezdett emelkedni az óceán hőmérséklete. Ennek oka a vízben lévő szén volt.
Az oxigénhez hasonlóan a szén különböző izotópos formákban létezik. Míg a plankton oxigén-18-val dúsult, a szén-12 szintje szintén megnőtt a szén-13-hoz képest. Ez azt jelenti, hogy az óceánokban megnőtt a kínálat.
Az üvegházhatás millió évvel ezelőtt
Ez általában a szénben gazdag üvegházhatású gázok - szén-dioxid vagy metán - a légkörbe történő tömeges kibocsátása után fordul elő. Más szavakkal, a termikus maximumot az üvegházhatás okozta, akárcsak a modern klímaváltozás. A jelenlegi globális felmelegedés azonban nem csak a termikus maximum megismétlése. 55 millió évvel ezelőtt a Föld teljesen más volt.
Manapság az egyik legnagyobb probléma az, hogy az antarktiszi jéglemezek összehúzódnak az éghajlatváltozás miatt. 55 millió évvel ezelőtt ez nem volt probléma, mivel akkoriban nem létezett jég. A globális hőmérséklet még a PETM előtt több fokkal magasabb volt, mint most.
Milyen gyorsan változott az éghajlat
Egyes kutatók úgy vélik, hogy az éghajlatváltozás üteme abban az időben is eltér a jelenlegiétől. Ennek a véleménynek az oka egy 2013-ban megjelent vitatott tanulmány.
A tudósok további leleteket tanulmányoztak, amelyek az óceán fenekén 55 millió évvel ezelőtt keletkeztek, de ezúttal az Atlanti-óceán északnyugati részén. Sár csíkokat találtak, amelyekről azt gondoltak, hogy éves ciklusokban alakulnak ki. Amikor megvizsgálták a PETM-hez kapcsolódó oxigén és szén izotópok mennyiségét, azt találták, hogy csak 13 sávban találhatók meg. Ez azt jelenti, hogy a hőmérsékletváltozás mindössze 13 év alatt történt.
Ez még nem bizonyítja, hogy a hő maximuma emelkedett, majd valamivel több mint egy évtized alatt csökkent. Minden kutató egyetért abban, hogy a szokatlan hőmérsékleti emelkedés, amely legalább 5 fokkal meghaladja az átlagot, körülbelül 170 ezer évig tart. De ez azt jelenti, hogy a globális hőmérséklet a PETM alatt 5 évvel megváltozott 13 év alatt. A modern időkben a globális hőmérséklet 1 fokkal nőtt a 19. század végéhez képest.
A hőhatások lehetséges okai
Ha az éghajlatváltozás több millió évvel ezelőtt valóban olyan gyorsan történt, akkor biztosan történt valamilyen esemény, amely ilyen felmelegedést okozhatott. A globális hőmérséklet ilyen gyors emelkedésének kiváltásához a légkört rekord idő alatt meg kell tölteni üvegházhatású gázokkal.
Ennek oka valószínűleg abban rejlik, hogy gázok szabadulnak fel egy hatalmas, szénben gazdag üstökös olvadásából, amely túl közel repült a Földhez. Az éghajlatváltozás manapság nem olyan drámai. Fontos azonban hangsúlyozni: sok kutató határozottan tagadja, hogy ilyen globális változások mindössze 13 év alatt bekövetkeztek.
A 13 éves klímaváltozási hipotézis hátrányai
Ennek az ötletnek számos hátránya van. A legfontosabb, hogy az óceán fizikailag nem képes felmelegedni ilyen gyorsan. A világ óceánjai hatalmas mennyiségű vizet tartalmaznak, és elég időbe telik, hogy felmelegedjen. Még ha a CO2 atmoszférikus kibocsátása is zajlik a Föld légkörében, az óceánoknak egyszerűen nem lett volna idejük bemelegedni 13 év alatt. A légkör viszonylag gyorsan felmelegszik, de évezredekig tart, amíg ugyanez történik az óceánokkal.
Más kutatók azt sugallták, hogy a szikla 13 csíkjának évszázadokra, nem pedig egyes évekre kell utalnia, ha azok hitelesek. Lehetséges, hogy ezek egy olyan fúrási folyamat eredményei, amelyet a tudósok iszapkivonásra használtak.
A legtöbb kutató meg van győződve arról, hogy a PETM felmelegedése hosszú ideig zajlott le, ám ennek időtartama még nem látható. A 2011. évi becslés szerint a széndioxid 20 000 év alatt került a légkörbe.
Ez a lassú kiadás nagyon különbözik a modernétől. Ez azt jelentheti, hogy az üvegházhatású gázokat vulkanikus tevékenység okozta.
Mit mondnak a talajban található leletek?
Egy másik tanulmányt 2014-ben végeztek. A tudósok megvizsgálták a szén izotópokat, amelyeket megőriztek az 55 millió évvel ezelőtt a mai Amerikában kialakult talajban. Ha az óceáni csapadék a PETM körülményeit jelzi a vízben, akkor a talaj tisztázhatja a gyors klímaváltozásért felelős légköri helyzetet.
A szén-12 korábban említett megnövekedett mennyiségét a talajban is megfigyelték. Ebben az esetben minden jel arra utal, hogy a szén már 1500 éven keresztül került a légkörbe. Úgy néz ki, mint a modern változások. A tudósok becslése szerint évente körülbelül 1 milliárd tonna szén szabadul fel a légkörbe. A jelenlegi kibocsátási szint 9,5 milliárd tonna évente. Ennek fényében a PETM ésszerűbb modellnek tűnik a mai éghajlatváltozáshoz.