Życie w ostatnim okresie cieplarnianym planety, eocenie. Jay Matternes / Muzeum Smithsonian, CC BY

Stężenia dwutlenku węgla zbliżają się do wartości nienotowanych w ostatnich 200 milionach lat. Z biegiem czasu słońce również stopniowo się wzmacniało. Podsumowując, te fakty oznaczają, że klimat może zmierzać w kierunku ocieplenia, jakiego nie widziano w ciągu ostatnich pół miliarda lat.

Od roku 500,000,000 150 1 p.n.e. wiele wydarzyło się na Ziemi – kontynenty, oceany i pasma górskie pojawiały się i znikały, a złożone życie wyewoluowało i przeniosło się z oceanów na ląd i do powietrza. Większość tych zmian zachodzi w bardzo długich skalach czasowych, trwających miliony lat lub dłużej. Jednak w ciągu ostatnich XNUMX lat globalna temperatura wzrosła o około XNUMX°, czapy lodowe i lodowce cofnęły się, lód na morzu polarnym stopił się, a poziom mórz podniósł się.

Niektórzy zwrócą uwagę, że klimat Ziemi ma przeszły podobne zmiany wcześniej. Więc o co chodzi?

Naukowcy mogą starać się zrozumieć przeszłe klimaty, przyglądając się dowodom zamkniętym w skałach, osadach i skamielinach. To nam mówi, że tak, klimat zmienił się w przeszłości, ale obecna prędkość zmian jest bardzo niezwykłe. Na przykład, przynajmniej w przeszłości, dwutlenek węgla nie był wprowadzany do atmosfery tak szybko jak obecnie 66 mln lat.

W rzeczywistości, jeśli będziemy kontynuować obecną ścieżkę i wykorzystywać wszystkie konwencjonalne paliwa kopalne, to czy poziom emisji CO? emisji gazów cieplarnianych, bezwzględne ocieplenie klimatu będzie prawdopodobnie bezprecedensowe co najmniej w ciągu ostatnich 420 milionów lat. Tak wynika z nowego badania, które opublikowaliśmy Nature Communications.

Jeśli chodzi o czas geologiczny, 1? globalnego ocieplenia nie jest szczególnie niezwykłe. Przez większą część swojej historii planeta była znacznie cieplejsza niż obecnie i w rzeczywistości Ziemia najczęściej znajdowała się w tak zwanym stanie klimatycznym „szklarniowym”. Podczas ostatniego stanu cieplarnianego 50 milionów lat temu średnia globalna temperatura wynosiła 10–15? cieplej niż obecnie, obszary polarne były wolne od lodu, palmy rosły na wybrzeżu Antarktydy, a aligatory i żółwie tarzały się w lasach bagiennych w dzisiejszej zamarzniętej kanadyjskiej Arktyce.

W przeciwieństwie do tego, pomimo naszego obecnego ocieplenia, technicznie nadal jesteśmy w stanie klimatu „lodowni”, co oznacza po prostu, że na obu biegunach jest lód. Ziemia w naturalny sposób przechodziła między tymi dwoma stanami klimatycznymi co około 300 milionów lat.

Tuż przed rewolucją przemysłową na każdy milion cząsteczek w atmosferze około 280 z nich to CO? cząsteczki (280 części na milion, czyli ppm). Obecnie, głównie ze względu na spalanie paliw kopalnych, stężenia wynoszą około 400 ppm. W przypadku braku jakichkolwiek wysiłków na rzecz ograniczenia naszych emisji, spalanie konwencjonalnych paliw kopalnych będzie powodować CO? do roku 2,000 stężenie będzie wynosić około 2250 ppm.

To oczywiście dużo CO?, ale dane geologiczne mówią nam, że na Ziemi kilka razy w przeszłości występowały podobne stężenia. Na przykład nasza nowa kompilacja danych pokazuje, że w triasie, około 200 milionów lat temu, kiedy wyewoluowały dinozaury, na Ziemi panował klimat cieplarniany z atmosferycznym CO? około 2,000-3,000 ppm.

Tak więc wysokie stężenie dwutlenku węgla niekoniecznie powoduje, że świat nie nadaje się do zamieszkania. W końcu dinozaury kwitły.

Nie oznacza to jednak, że to nic wielkiego. Po pierwsze, nie ma wątpliwości, że ludzkość stanie przed poważnymi wyzwaniami społeczno-gospodarczymi związanymi z dramatyczne i gwałtowne zmiany klimatu wynika to z gwałtownego wzrostu do 2,000 lub więcej ppm.

Jednak nasze nowe badanie pokazuje również, że to samo stężenie węgla spowoduje w przyszłości większe ocieplenie niż w poprzednich okresach wysokiego poziomu dwutlenku węgla. Dzieje się tak dlatego, że temperatura Ziemi nie zależy tylko od poziomu CO? (lub inne gazy cieplarniane) w atmosferze. Cała nasza energia ostatecznie pochodzi ze słońca, a ze względu na sposób, w jaki słońce wytwarza energię w wyniku syntezy jądrowej wodoru w hel, jego jasność z czasem wzrasta. Cztery i pół miliarda lat temu, gdy Ziemia była młoda, słońce było około 30% mniej jasne.

Zatem naprawdę liczy się łączny efekt zmieniającej się siły słońca i zmieniającego się efektu cieplarnianego. Przeglądając historię geologiczną, ogólnie rzecz biorąc, odkryliśmy, że wraz ze wzrostem siły słońca w atmosferze CO? stopniowo malała, zatem obie zmiany średnio znosiły się wzajemnie.

Ale co w przyszłości? Nie znaleźliśmy przeszłego okresu, w którym kierowcy klimatu lub wymuszanie klimatu, był tak wysoki, jak będzie w przyszłości, jeśli spalimy wszystkie łatwo dostępne paliwa kopalne. Nic takiego nie zostało odnotowane w rekordzie rockowym od co najmniej 420 milionów lat.

Centralnym filarem nauk geologicznych jest zasada uniformitaryzmu: że „teraźniejszość jest kluczem do przeszłości”. Jeśli będziemy nadal spalać paliwa kopalne w dotychczasowy sposób, do roku 2250 to stare powiedzenie niestety nie będzie już prawdziwe. Wątpliwe jest, czy ta wysoka zawartość CO? przyszłość będzie miała swój odpowiednik, nawet w ogromie zapisu geologicznego.

O Autorach

Gavin Foster, profesor geochemii izotopów, University of Southampton; Dana Royer, profesor nauk o Ziemi i środowisku, Wesleyan Universityoraz Dan Lunt, profesor nauk o klimacie, Uniwersytet w Bristolu

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

at Rynek wewnętrzny i Amazon