Pred 55 miliónmi rokov teplota na našej planéte prudko vzrástla. To sa stalo jedným z najdramatickejších príkladov zmeny klímy. Svet nikdy nemôže byť taký istý.
Koncom osemdesiatych rokov sa mnohé vlády začali podrobne zaoberať otázkou zmeny klímy. Bahno na dne oceánu pri pobreží Antarktídy bolo prekvapením. Ukázalo sa, že Zem už predtým zažila globálne otepľovanie.
Čo je to tepelné maximum
Asi pred 55 miliónmi rokov globálne teploty prudko vzrástli. Rovnako ako teraz to viedlo k zvýšeniu hladín oceánov a kyslosti, ako aj k vyhynutiu mnohých druhov.
Niet divu, že vedci považujú túto udalosť, známu ako Neskoro paleocénne tepelné maximum (PETM), za potenciálny poklad užitočných informácií, ktoré pomôžu pochopiť súčasné zmeny podnebia.
Propagačné video:
Teraz vieme, že išlo o najrýchlejší a najdramatickejší prípad zmeny klímy v histórii Zeme. Jeho príčiny sú stále kontroverzné, vedci však koncipujú strašidelné paralely s modernými podmienkami. Je však známe, že účinok takejto zmeny mal ďalekosiahle následky. Je možné, že tieto udalosti zmenili priebeh života na planéte.
O čom hovoria izotopy kyslíka a uhlíka?
Geológovia, ktorí študovali uvedené antarktické ložiská v roku 1980, uverejnili svoje zistenia v roku 1991. Uviedli, že prítomnosť malých planktónových fosílií v bahne naznačuje rýchle zmeny teploty.
Presnejšie povedané, išlo o kyslíkové izotopy „zamknuté“v týchto škrupinách. Asi pred 55 miliónmi rokov sa množstvo ťažkého kyslíka-18 v škrupinách významne zvýšilo v porovnaní s ľahkým kyslíkom-16.
Množstvo kyslíka-18 je istým znakom toho, že podmienky boli teplejšie. Voda sa ľahšie odparuje pri vyšších teplotách a kyslík-16. To znamená, že teplá voda obsahovala viac kyslíka-18 a planktón, ktorý v nej žil, mal v škrupine viac tohto prvku.
Tieto zistenia sa ukázali ako užitočné z iného dôvodu. Poukázali na to, prečo sa teplota oceánu začala zvyšovať. Bolo to spôsobené uhlíkom vo vode.
Rovnako ako kyslík, uhlík existuje v rôznych izotopických formách. Kým bol planktón obohatený kyslíkom-18, mal tiež nárast uhlíka-12 v porovnaní s uhlíkom-13. To znamená, že sa zvýšila jej zásoba v oceánoch.
Skleníkový efekt pred miliónmi rokov
K tomu zvyčajne dochádza po masívnom uvoľňovaní skleníkových plynov bohatých na uhlík - oxidu uhličitého alebo metánu - do atmosféry. Inými slovami, tepelné maximum bolo spôsobené skleníkovým efektom, rovnako ako moderná zmena podnebia. Súčasné globálne otepľovanie však nie je iba opakovaním tepelného maxima. Pred 55 miliónmi rokov bola Zem úplne iná.
Jedným z najväčších problémov v súčasnosti je to, že antarktické ľadové plášte sa v dôsledku zmeny klímy zmenšujú. Pred 55 miliónmi rokov to nebol problém, pretože vtedy neexistoval ľad. Ešte pred PETM boli globálne teploty o niekoľko stupňov vyššie ako v súčasnosti.
Ako rýchlo sa klíma zmenila
Niektorí vedci sa domnievajú, že miera zmeny klímy sa v tom čase tiež líši od súčasnej. Dôvodom tohto stanoviska bola kontroverzná štúdia uverejnená v roku 2013.
Vedci študovali ďalšie nálezy, ktoré sa vytvorili na morskom dne pred 55 miliónmi rokov, ale tentoraz v severozápadnom Atlantickom oceáne. Našli pruhy bahna, o ktorých sa predpokladá, že sa vytvorili v ročných cykloch. Keď sa pozreli na množstvo izotopov kyslíka a uhlíka spojených s PETM, zistili, že sa našli iba v 13 pásmach. To znamená, že zmeny teploty nastali iba za 13 rokov.
To ešte nepreukazuje, že tepelné maximum sa zvýšilo a potom o niečo viac ako desať rokov kleslo. Všetci vedci sa zhodujú na tom, že neobvyklý nárast teploty, najmenej o 5 stupňov nad priemerom, trvá asi 170 tisíc rokov. To však znamená, že globálna teplota počas PETM sa za 13 rokov zmenila o 5 stupňov. V modernej dobe sa globálne teploty zvýšili o 1 stupeň v porovnaní s koncom 19. storočia.
Možné príčiny vysokej teploty
Ak by sa zmena klímy pred miliónmi rokov skutočne udiala tak rýchlo, musela sa stať nejaká udalosť, ktorá by spôsobila také otepľovanie. Na spustenie takého prudkého nárastu globálnej teploty sa musí atmosféra v rekordnom čase naplniť skleníkovými plynmi.
Možno dôvod spočíva v uvoľňovaní plynov z topenia obrovskej kométy bohatej na uhlík, ktorá lietala príliš blízko Zeme. Zmena podnebia dnes nie je tak dramatická. Je však potrebné zdôrazniť: mnoho vedcov dôrazne popiera, že k takýmto globálnym zmenám došlo len za 13 rokov.
Nevýhody 13-ročnej hypotézy o zmene klímy
Táto myšlienka má mnoho nevýhod. A čo je najdôležitejšie, oceán je fyzicky neschopný zahriať sa tak rýchlo. Oceány sveta obsahujú obrovské množstvo vody a zahriatie trvá dosť času. Aj keby došlo k masívnemu uvoľňovaniu CO2 do zemskej atmosféry, oceány by jednoducho nemali čas na zahriatie za 13 rokov. Atmosféra sa zahrieva pomerne rýchlo, ale bude trvať tisícročia, kým sa to stane oceánom.
Iní vedci tvrdia, že 13 pruhov na skale by malo znamenať storočia, a nie jednotlivé roky, ak sú autentické. Je možné, že boli výsledkom procesu vŕtania, ktorý vedci používali na získavanie bahna.
Väčšina vedcov je presvedčená, že k otepľovaniu PETM došlo už dlho, ale ako dlho to trvalo, ešte nie je vidieť. Odhad z roku 2011 naznačuje, že uhlík sa do atmosféry uvoľňoval viac ako 20 000 rokov.
Toto pomalé uvoľňovanie sa veľmi líši od moderného. To by mohlo znamenať, že skleníkové plyny boli spôsobené sopečnou aktivitou.
Čo hovoria nálezy v pôde?
Ďalšia štúdia sa uskutočnila v roku 2014. Vedci študovali izotopy uhlíka, ktoré sa zachovali v pôde vytvorenej pred 55 miliónmi rokov v dnešnej Amerike. Ak oceánske zrážky naznačujú podmienky PETM vo vode, pôda môže objasniť atmosférickú situáciu, ktorá je zodpovedná za rýchlu zmenu podnebia.
Vyššie uvedené množstvo uhlíka-12, ktoré sa už spomínalo, bolo tiež zaznamenané v pôde. V tomto prípade všetky náznaky naznačujú, že uhlík sa uvoľňoval do atmosféry už 1500 rokov. Vyzerá to skôr ako moderné zmeny. Vedci odhadujú, že do atmosféry sa každý rok uvoľní približne 1 miliarda ton uhlíka. Súčasná úroveň emisií je 9,5 miliárd ton ročne. V tomto svetle vyzerá PETM ako primeranejší model pre dnešné zmeny podnebia.