Tak nie było od 14 mln lat. Jak zmieniliśmy atmosferę?
Nowe, opublikowane właśnie badanie wskazuje, że poziom dwutlenku węgla osiągnął poziomy niewidziane na Ziemi od 14 mln lat. Powodem takich emisji jest działalność człowieka.
Opublikowany właśnie w czasopiśmie Science artykuł analizuje zmiany, jakie przechodziła ziemska atmosfera w ciągu ostatnich 66 mln lat. Badacze prześledzili biologiczne i geochemiczne sygnatury z odległej przeszłości, aby zrekonstruować historyczne poziomu CO2 z większą precyzją niż kiedykolwiek wcześniej.
"To, co robimy, jest bardzo, bardzo niezwykłe w historii Ziemi" powiedziała agencji AFP Baerbel Hoenisch, główna autorka badania z Obserwatorium Ziemi Lamont-Doherty Earth Observatory w Columbia Climate School.
Rekord sprzed milionów lat
Obecny poziom CO2 w atmosferze to 420 części na milion (ppm). Ostatnio tak wiele tego gazu znajdowało się w powietrzu 14-16 mln lat temu, kiedy na Grenlandii nie było lodu, a praprzodkowie ludzi dopiero opuszczali lasy.
Wcześniejsze analizy były nieco bardziej optymistyczne. Dotychczasowe badania sugerowały, że obecny poziom dwutlenku węgla odpowiada temu, jak wyglądała ziemska atmosfera 3-5 mln lat temu.
Aż do końca XVIII wieku stężenie dwutlenku węgla w atmosferze wynosiło około 280 ppm, co oznacza, że człowiek spowodował wzrost emisji gazów cieplarnianych o około 50 procent. Znajdujący się w atmosferze CO2 zatrzymuje w niej pochodzące ze Słońca ciepło. To doprowadziło już do ocieplenia planety o 1,2 stopnia Celsjusza w porównaniu z okresem przed industrializacją.
Gwałtowne zmiany nadchodzą
"Ważne jest to, że nasz gatunek, wyewoluował dopiero 3 miliony lat temu" podkreśla Hoenisch. “Dlatego nasza cywilizacja jest dostosowana do poziomu morza, jaki mamy dzisiaj, do ciepłych tropików, chłodnych biegunów i regionów o klimacie umiarkowanym, w których występuje dużo opadów".
Te warunki mogą jednak ulec gwałtownej zmianie, bo zawartość dwutlenku węgla w atmosferze stale rośnie. Prognozy wskazują, że jeśli globalna emisja CO2 będzie nadal rosła, do roku 2100 możemy osiągnąć poziom 600-800 ppm. A tak wielkiej zawartości dwutlenku węgla w atmosferze na Ziemi nie było od 30-40 mln lat. Wtedy nasza planeta wyglądała zupełnie inaczej. Antarktyda nie była wówczas jeszcze pokryta lodem, a na Ziemi wciąż można było spotkać ogromne owady.
Nowe badanie jest wynikiem siedmiu lat pracy konsorcjum 80 badaczy z 16 krajów. Zespół nie zebrał nowych danych. Zamiast tego, zsyntetyzował i ponownie ocenił opublikowane wcześniej prace w oparciu o zaktualizowaną wiedzę naukową, po czym podzielił je na kategorie według poziomu ich wiarygodności, a następnie połączył najwyżej ocenione w nową analizę.
Jak badać pradawną atmosferę
Ocena zawartości CO2 w przeszłości naszej planety wymaga zaawansowanej wiedzy naukowej. W przypadku czasów odległych od dnia dzisiejszego o setki tysięcy lat, możemy badać skład atmosfery bezpośrednio. Naukowcy pobierają długie rdzenie z lodowców - w zamarzniętym od tysięcy lat lodzie znajdują się bąbelki starożytnej atmosfery.
Aby spojrzeć głębiej w przeszłość, paleoklimatolodzy korzystają jednak z "zamienników": badając skład chemiczny starożytnych liści, minerałów i planktonu, których skład zmieniał się w zależności od panujących w atmosferze warunków.
W najnowszym badaniu naukowcy potwierdzili, że najcieplejszy okres w ciągu ostatnich 66 milionów lat miał miejsce 50 milionów lat temu, kiedy stężenie CO2 wzrosło aż do 1600 ppm, a temperatura skoczyła o 12°C. Potem nastąpił długi spadek zawartości dwutlenku węgla w atmosferze i będący jego skutkiem spadek temperatur. 2,5 miliona lat temu zawartość dwutlenku węgla wynosiła 270-280 ppm, co zapoczątkowało serię epok lodowcowych. Poziom CO2 zaczął rosnąć dopiero, gdy człowiek zaczął na dużą skalę spalać paliwa kopalne.
Skutki odczuwalne przez tysiąclecia
Zespół szacuje, że podwojenie emisji CO2 ogrzeje planetę o 5-8 stopni Celsjusza - ale w długim okresie, czyli w ciągu setek tysięcy lat. To z kolei wpłynie na wszystkie układy składające się na środowisko Ziemi. Przykładowo, topnienie polarnych czap lodowych zmniejszyłoby zdolność planety do odbijania promieniowania słonecznego i stworzyłoby wzmacniającą pętlę sprzężenia zwrotnego, przyspieszającą dalsze ocieplenie.
Z zapisów wynika, że 56 milionów lat temu na Ziemi doszło do podobnego szybkiego uwolnienia dwutlenku węgla. Spowodowało ono ogromne zmiany w ekosystemach, kltóre utrzymywały się przez około 150 000 lat.
