Aby spotkać się z poziomem CO2 w atmosferze tak wysokim jak obecny, trzeba by cofnąć się co najmniej o 15 milionów lat, stwierdził zespół z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA), kierowany przez chemika Aradhnę Tripati.
Ostatnim razem, kiedy poziom CO2 był równie wysoki jak
obecnie globalne temperatury były 3 do 6 stopni Celsjusza wyższe niż
obecnie, a poziom oceanów był 25 do 40 metrów niż dziś, nie było stałej
pokrywy lodowej w Arktyce i bardzo mało lodu na Antarktydzie i Grenlandii
„Ostatnim razem, kiedy poziom CO2 był równie wysoki jak obecnie globalne temperatury były 3 do 6 stopni Celsjusza wyższe niż obecnie, a poziom oceanów był 25 do 40 metrów niż dziś, nie było stałej pokrywy lodowej w Arktyce i bardzo mało lodu na Antarktydzie i Grenlandii”, stwierdziła będąca głównym autorem publikacji docent Aradhna Tripati, pracująca w departamencie Ziemi i badań kosmosu oraz departamencie badań atmosfery i oceanów.
„Dwutlenek węgla to silny gaz cieplarniany, a posiadane przez nas badania geologiczne dotyczące ostatnich 20 milionów lat wyraźnie sugerują, że gaz ten stanowi ważny czynnik sterujący klimatem w historii Ziemi.”
Analizując skład chemiczny bąbelków dawnego powietrza uwięzionego w lodzie Antarktydy, naukowcy byli w stanie określić skład atmosfery Ziemi na 800 000 lat wstecz, posiedli też dobre zrozumienie tego, jak w tym czasie zmieniał się poziom dwutlenku węgla w atmosferze. Jednak aż do tej pory, nie było powszechnej zgody, jak rekonstruować poziom dwutlenku węgla w okresie wcześniejszym niż 800 000 lat.
Tripati, zanim podjęła pracę na Uniwersytecie Kalifornijskim, uczestniczyła w pracach zespołu badawczego na Uniwersytecie Cambridge, który opracował nową technikę szacowania poziomu dwutlenku węgla w znacznie odleglejszej przeszłości – analizując stosunek względnej ilości pierwiastków boronu i wapnia w muszlach pradawnych jednokomórkowych alg morskich. Tripati użyła tej metody do wyznaczenia ilości dwutlenku węgla w atmosferze Ziemi w okresie sięgającym 20 milionów lat w przeszłość.
„Po raz pierwszy jesteśmy w stanie dokładnie odtworzyć rezultaty pomiarów z rdzeni lodowych z ostatnich 800 tysięcy lat – zapis zmian koncentracji atmosferycznego CO2 oparty o pomiary tego gazu w pęcherzykach powietrza uwięzionych w lodzie”, stwierdziła Tripati. „Sugeruje to, że stosowana przez nas technika pomiarów jest poprawna.”
„Po potwierdzeniu skuteczności tej techniki, zastosowaliśmy ją do zbadania historii zmian koncentracji CO2 w okresie od 800 tysięcy lat temu do 20 milionów lat temu. Stwierdzamy bardzo bliskie sprzężenie pomiędzy koncentracją CO2 a klimatem. Kiedy widzimy dowody na wzrost znacznych obszarów pokrywy lodowej na Antarktydzie i Grenlandii oraz rozrostu lodu morskiego na Oceanie Arktycznym, widzimy również dowody na gwałtowne zmiany
koncentracji dwutlenku węgla”.
„To trochę szokujące odkrycie”, stwierdziła Tripati, „że jedynym okresem w czasie ostatnich 20 milionów lat, w którym koncentracja dwutlenku węgla osiąga podobny poziom jak obecnie, czyli 387 cząsteczek na milion jest okres 15-20 milionów lat temu, kiedy planeta była dramatycznie odmienna od dzisiejszego stanu”.
Stężenie dwutlenku węgla w ostatnich 800 tysiącach lat zmieniało się pomiędzy 180 a 300 cząsteczek na milion – aż do ostatnich dekad. Już wcześniej zdawaliśmy sobie sprawę, że obecne stężenie dwutlenku węgla jest bez precedensu w ostatnich 800 tysiącach lat, jednak odkrycie, że obecny poziom CO2 w atmosferze nie miał miejsca w okresie co najmniej ostatnich 15 milionów lat jest czymś nowym.
Przed Rewolucją Przemysłową późnego wieku XIX i wczesnego XX, koncentracja CO2 w atmosferze wynosiła około 280 cząsteczek na milion. Wartość ta prawie nie zmieniała się przez ostatnie 1000 lat. Jednak od początku Rewolucji Przemysłowej, stężenie dwutlenku węgla stale wzrastało i będzie bić nowe rekordy – o ile nie podejmiemy działań odwracających ten trend.
„Podczas Środkowego Miocenu (okres 14-20 milionów lat temu), koncentracja dwutlenku węgla utrzymywała się na poziomie około 400 cząsteczek na milion, czyli takim, jaki mamy obecnie”, stwierdziła Tripati. Temperatura planety była wyższa o 3 do 6 stopni Celsjusza, co jest olbrzymią różnicą.”
Nowa, opracowana przez Tripati technika jest obarczona średnim błędem jedynie na poziomie 14 cząsteczek dwutlenku węgla na milion.
„Możemy teraz z dużą pewnością mówić o tym, jak zmieniała się w historii ilość dwutlenku węgla”.
W ostatnich 20 milionach lat, kluczowe zapisy zmian klimatu obejmują nagłe pojawienie się lodu na Antarktydzie około 14 milionów lat temu i wzrost poziomu oceanów o 25-40 metrów.
„Pokazaliśmy, że ten dramatyczny wzrost poziomu oceanów jest powiązany ze wzrostem koncentracji dwutlenku węgla o około 100 cząsteczek na milion.”. „Ten zapis jest pierwszym dowodem na to, że dwutlenek węgla może być powiązany ze zmianami w środowisku, takimi jak zmiany ekosystemów, rozmieszczenie lodu, poziom oceanów i intensywność monsunów.”
Obecnie Ocean Arktyczny jest pokryty lodem przez okrągły rok, a ta czapa lodowa istnieje już od 14 milionów lat. „Wcześniej nie było trwałej pokrywy lodowej w Arktyce”.
„Niektóre prognozy pokazują, że o ile nie podejmiemy działań ograniczających emisje węglowe, to poziom dwutlenku węgla w tym stuleciu osiągnie 600 lub nawet 900 cząsteczek na milion. Takich koncentracji dwutlenku węgla nasza planeta nie widziała od 50 i więcej milionów lat”, powiedziała Tripati. W dalszych planach badań ma wykonanie pomiarów dla okresu znacznie wykraczającego poza ostatnie 20 milionów lat oraz dokładniejsze
przeanalizowanie zmian w ostatnich 20 milionach lat.
Ponad 50 milionów lat temu nie było lodowych czap polarnych, a w subtropikach rozciągały się olbrzymie pustynie, przypomniała Tripati. Planeta była radykalnie inna.
Więcej w UCLA
