Выяснение того, что ждет наш вид и нашу планету впереди, является одной из самых насущных и сложных задач для ученых-климатологов. Хотя модели очень полезны, нет ничего лучше, чем история Земли, чтобы раскрыть детали того, как океаны, животные и растения реагируют на глобальное потепление и восстанавливаются после него.
Два последних крупных события глобального потепления особенно поучительны и вызывают тревогу, говорят ученые, представляющие новое исследование в среду на Ежегодном собрании Геологического общества Америки.
Древние аналоги
Два прошлых климатических кризиса, сравнимых с сегодняшним, произошли 56 и 66 миллионов лет назад. Более раннее из них, массовое вымирание на границе мела и палеогена (КПВ), печально известно тем, что положило конец правлению динозавров. Более позднее событие, названное палеоцен-эоценовым тепловым максимумом (PETM), было относительно менее серьезным и дает представление о том, как мир может оправиться от таких трудных времен.
«Мы выбрали эти два, потому что они являются самыми последними примерами быстрого потепления климата и широко изучались, поэтому у нас есть больше информации о них», - сказала Паула Матео, геолог из Калифорнийского технологического института, которая будет представлять исследование. в среду.
Оба древних события глобального потепления, как и сегодня, были вызваны выбросом в атмосферу парниковых газов, также известных как выбросы углерода. Однако источники в прошлом не были связаны со сжиганием ископаемого топлива, а были связаны с очень большими и длительными извержениями вулканов, в отличие от тех, которые происходили во времена существования человечества.
Геологические данные свидетельствуют о том, что выбросы углерода, предшествовавшие гибели динозавров, составляли в среднем от 0,2 до 3 гигатонн в год. По словам Матео, PETM зафиксировала выбросы углерода менее 1,1 гигатонны в год. Эти цифры ничтожны по сравнению с выбросами человечества в 10 гигатонн в год, добавила она.
Дино убийца?
Событие массового вымирания KPB часто связывают исключительно с падением метеорита Чиксулуб в Мексике, но появляется все больше свидетельств того, что массовое извержение Деканских траппов в Индии также сыграло свою роль. Это мегаизвержение прокатилось по Индии импульс за импульсом и продолжалось около 750 000 лет. За полные 280 000 лет до вымирания океаны нагрелись на 3-4 градуса по Цельсию, а на суше из-за извержений потепление составило от 6 до 8 градусов по Цельсию. По словам Матео, вулканическая активность ускорилась за последние 25 000 лет до массового вымирания, постоянно выбрасывая в атмосферу все больше углекислого газа. Эти импульсы увеличили глобальную температуру еще на 2,5 градуса по Цельсию.
«Эта серия мегаимпульсов не позволила экосистемам адаптироваться или даже выжить», - сказал Матео. Ископаемые свидетельства свидетельствуют о том, что потепление и закисление океана подорвали жизнь на суше и в океанах, что в конечном итоге способствовало одному из пяти массовых вымираний в истории планеты. Микрофоссилии фораминифер океанов, которые являются частью основы морской пищевой цепи, показывают признаки того, что они боролись до конца мелового периода, а затем 66% вымерли в КПБ, 33% выжили, но быстро исчезли во время первые 100 000 лет после КПБ, и только один вид выжил в долгосрочной перспективе. Потепление суши в течение последних 280 000 лет мелового периода, по-видимому, привело к упадку динозавров, а также ранних млекопитающих, насекомых и земноводных задолго до последних мегаизвержений, закончившихся массовым вымиранием КПБ.
Событие по строительству океана
Более поздний PETM, со своей стороны, был вызван расширением бассейна Северной Атлантики. Это включало в себя большое количество магмы, поднимающейся снизу, чтобы стать новой корой океана. Вся эта магма высвободила много углекислого газа, что, по-видимому, вызвало умеренное потепление, которое, в свою очередь, вызвало таяние клатратов - замерзших отложений гидрата метана на дне океана. Выбросы метана усугубили ситуацию с парниковым эффектом и привели к всплеску потепления на 5 градусов по Цельсию.
Это потепление сильно ударило по живым существам на суше и на море, но это не была серия ударов, как то, что привело к КПБ. Многие животные смогли приспособиться или мигрировать и избежать самых суровых условий. Это был единичный удар с экологическими последствиями, который длился около 200 000 лет, но массового вымирания не произошло.
Лучший аналог
Перечисленные бок о бок, отрезвляет то, как многие из одних и тех же экосистемных эффектов KPB и PETM в настоящее время разыгрываются в океанах и на суше в режиме реального времени в результате антропогенного потепления.
«Разница с сегодняшним днем в том, что хотя это очень короткий импульс, скорость изменений очень, очень высока», - сказал Матео. «Это происходит так быстро, что экосистемы не успевают догнать. Нет времени на адаптацию».
Итак, несмотря на то, что сегодняшнее парниковое потепление является единичным импульсом, как и в PETM, оно происходит на порядки быстрее, что может создавать эффекты, более похожие на эффекты KPB.
Ни одно из прошлых событий не является идеальным аналогом, но они поучительны. Матео объяснил, что PETM может быть аналогом нашего лучшего сценария. Это то, что человечество потенциально может выжить. KPB, с другой стороны, был бы нашей аналогией сценария наихудшего случая. Если мы пойдем по этому пути, это будет считаться шестым массовым вымиранием в истории планеты.