Planeta noastră se încălzește în prezent, asta este un fapt. Dar, aceasta nu este cea mai fierbinte perioadă din istoria planetei noastre – departe de ea, de fapt. În diferite momente, cu milioane sau miliarde de ani în urmă, Pământul a fost mult mai cald decât este acum.
Una dintre cele mai notabile perioade de caniculă a avut loc în urmă cu 56 de milioane de ani, în timpul maximului termic din Paleocen-Eocen, sau PETM (Paleocene-Eocene Thermal Maximum). A fost o perioadă relativ scurtă de încălzire rapidă și anormală. În acea perioadă, temperaturile care erau deja cu mult peste cele normale au crescut cu aproximativ nouă grade Fahrenheit (5 grade Celsius) într-o perioadă de doar câteva mii de ani. Condițiile tropicale au predominat mult dincolo de ecuator, iar calotele de gheață au fost complet absente de la poli.
Efectele asupra vieții au fost dramatice. Organismele marine au murit în masă, incapabile să facă față apelor mai calde. Între timp, mamiferele au profitat, răspândindu-se și diversificându-se rapid în mileniile care au urmat, pregătind terenul pentru speciile viitoare, inclusiv pentru noi.
PETM este, de asemenea, un punct de referință pentru climatul nostru actual, oferind informații despre cum arată atunci când Pământul se încălzește rapid în timp ce carbonul se revarsă în atmosferă.
Dar PETM nu a fost inițiat de carbonul atmosferic, deși carbonul a exacerbat creșterile de temperatură. În schimb, un grup de oameni de știință de la Universitatea din Hawaii și de la Universitatea din Utrecht spun acum că a fost o confluență de condiții astronomice și terestre care s-au combinat pentru a înclina planeta noastră peste limită.
Descoperirea, publicată în Science, contribuie la înțelegerea noastră a modului în care schimbările de pe orbita Pământului afectează clima. De asemenea, oferă informații despre un precedent istoric rar pentru actuala noastră eră a încălzirii globale.
Ordinarități orbitale
Miezul problemei este faptul că orbita Pământului nu este cercul perfect și stabil pe care ni-l imaginăm de obicei. Traiectoria noastră în jurul Soarelui arată de fapt ca un cerc sau o elipsă foarte ușor strivită. Astronomii numesc acest lucru excentricitate, iar aceasta variază în mod previzibil în timp, devenind mai mult sau mai puțin strivită într-un ciclu regulat. Dar gradul de excentricitate are efecte notabile, deși subtile, asupra climei, spune oceanograful și coautorul studiului de la Universitatea din Hawaii, Richard Zeebe.
„Dacă ne uităm la ultimele 100 de milioane de ani, observăm relații distincte între schimbările de excentricitate și climă”, spune el.
El și coautorul său, Lucas Lourens, au folosit un nucleu de sedimente din Oceanul Atlantic de Sud pentru a urmări schimbările în excentricitatea Pământului în jurul perioadei PETM. Observând ce tipuri de sedimente au fost așezate unele peste altele, ei au văzut un model regulat care se alinia cu ciclurile de excentricitate din modelele astronomice. Deoarece sedimentele se schimbă în mod previzibil pe măsură ce se schimbă clima, ele sunt un bun proxy pentru variațiile orbitei Pământului, spun autorii.
Cu ajutorul metodei, ei au reușit să localizeze brusca creștere de temperatură a PETM în urmă cu 56 de milioane de ani, chiar atunci când orbita Pământului era cea mai excentrică, sau eliptică.
O orbită mai excentrică ar însemna că mai multă radiație solară lovește Pământul, spune Zeebe. Așa că este logic că aceasta ar provoca încălzirea. Iar clima Pământului era deja fierbinte în acel moment, ceea ce înseamnă că ar fi putut fi pregătită pentru tipul de mecanisme de feedback care au dus la PETM.
„Există indicii că acest lucru a declanșat pur și simplu un comportament de prag”, spune el. „Deci, vă încălziți încet, încet, încet, încet, și apoi aveți un declanșator precum excentricitatea, care apoi poate provoca reacții care, în esență, duc la PETM.”
Condițiile sufocante au persistat timp de aproximativ 170.000 de ani, spune Zeebe, un interval mai lung decât au presupus unele estimări anterioare.
Modern Analog
Noua explicație pentru PETM este intrigantă în sine, un memento că dinamica orbitei Pământului poate avea efecte reale asupra vieții noastre. Dar PETM este de neprețuit și ca resursă pentru înțelegerea schimbărilor climatice din zilele noastre. Este una dintre puținele perioade din istoria Pământului în care clima a devenit foarte caldă, foarte repede, și ar putea oferi unele indicii despre ceea ce ne putem aștepta în viitorul apropiat.
Evenimentele de extincție și mișcarea rapidă a speciilor în noi habitate a fost un rezultat al PETM, iar impactul acestor perturbări biologice se manifestă și astăzi. Schimbările climatice stresează în mod similar speciile de pe glob, permițând în același timp accesul altora la noi habitate.
Și PETM sună ca un avertisment și pentru noi, ca și cum am mai avea nevoie de unul. Deși Pământul nu este încă în pericol de încălzire extremă, așa cum s-a întâmplat acum 56 de milioane de ani, doar câteva grade ar putea avea consecințe dezastruoase. Genul de efecte de feedback pe care doar o mică încălzire le-a declanșat atunci ar putea să se întâmple din nou astăzi, transformând o schimbare mică într-una masivă.
„Dacă împingi sistemul într-o direcție, răspunsul sistemului este de a merge și mai departe în acea direcție”, spune Zeebe.