https://frosthead.com

Proučavanje klime prošlosti ključno je za pripremu za današnju klimu koja se brzo mijenja

Godine 1942. Winston Churchill je rekao: "Što se više možete osvrnuti, što se više možete nadati." I doista, mnoge kulture proučavaju povijest radi političkog i vojnog uvida. Proučavam fosile stare milijune godina jer me brine budućnost. Kao paleontolog, mislim da je došlo vrijeme da se uspostavi tradicija koja koristi geološku povijest za predviđanje - i samim time planiranje - za budućnost.

Nisam uvijek tako razmišljao. Ovisio sam o pronalaženju fosila zato što je to bila vrsta istraživanja i zato što sam volio osjećaj da me se neko vrijeme transportira jednostavno hodajući gore i niz slojevite padine Wyominga i Montane.

Nastavio sam u ovoj sretnoj fazi istraživanja kroz prvo desetljeće karijere. No stvari su se promijenile 1990. godine, kada su dva klimatologa objavila kartu - računalnu simulaciju globalne klime prije 50 milijuna godina. Pokazao je relativno hladan svijet - zime koje su se spustile ispod smrzavanja u sjevernoj Aziji, Europi i Sjevernoj Americi.

Znao sam da ova karta mora biti pogrešna. 100 godina smo paleontolozi pronalazili fosile koji su pokazali da su zime u ovom vremenskom razdoblju vrlo blage, čak iu polarnim regijama i na srednjim kontinentima na velikim geografskim širinama.

Krilo Wing (prvi red, treći s desna) postao je ovisnik o pronalaženju fosila kao 17-godišnjak. Tada još nije shvatio koliko su kritični fosili u razumijevanju potencijalnih učinaka klimatskih promjena (Tom Bown)

Našli smo šume crvenog drva na obalama Arktičkog oceana.

Otkrili smo ostatke fosilnih palmi uz obalu Aljaske.

Usred Sjeverne Amerike, gdje su zime danas hladne hladnoće, našli smo fosile aligatora.

Tada mi je sinulo da je proučavanje fosila mnogo relevantnije nego što sam shvatio. Fosili testiraju naše razumijevanje načina rada planeta - sadrže tragove koji poboljšavaju našu sposobnost predviđanja klime, kako u prošlosti tako i u budućnosti. Još uvijek sam volio pronaći fosile, ali otključavanje tih tragova postalo je moja nova opsesija.

Posljednjih 25 godina klimatski modeli i geolozi rade na ovom problemu kako objasniti tople klime prošlosti. Današnje računalne simulacije bolje se slažu, iako još uvijek ne u potpunosti, s klimatskim rekonstrukcijama iz fosila i drugim dokazima.

Rezultat ove plodne rasprave između klimatskih modelara i paleontologa jest da je prošlost postala dokazno područje hipoteza o tome kako djeluju klimatski i drugi zemaljski sustavi. A ljepota testiranja našeg razumijevanja protiv onoga što se već dogodilo - fosilnih zapisa - je što možemo saznati rade li modeli, ne čekajući da prođu desetljeća ili čak stoljeća. To je posebno važno jer su problemi s kojima se suočavamo hitni.

proučava lišće fosila Wing je veći dio karijere proveo proučavajući listove fosila. Pokušava shvatiti kako je događaj globalnog zagrijavanja, koji se dogodio prije 56 milijuna godina, mijenjao zemaljske ekosustave u sadašnjem Wyomingu. (Amy Morey)

Geološki zapis pokazao se kao sjajno mjesto za testiranje naših ideja o zemaljskim procesima, ali je također proizveo iznenađenja. Tijekom posljednjih nekoliko desetljeća znanstvenici su otkrili novu vrstu događaja u Zemljinoj klimatskoj povijesti - planetarne toplotne valove koji su trajali tisućama ili stotinama tisuća godina.

Najveći od njih dogodio se prije 56 milijuna godina, a zove se paleocensko-eocenski toplinski maksimum, ili PETM.

PETM je započeo ispuštanjem - vjerovatno iz metana pohranjenog u sedimentima morskog dna - od 5000 milijardi tona ugljika u ocean i atmosferu - količinu koju bismo stvorili ako bismo spalili čitav poznati današnji rezervoar fosilnih goriva. Otpuštanje otprilike udvostručilo je količinu CO2 u atmosferi.

To je pokrenulo niz događaja: globalna temperatura porasla je za 5 do 8 stupnjeva C; ocean je postao kiseliji; toplija klima dovela je do toplijih tla, a toplija tla do bržeg propadanja biljne materije, što je izbacilo još više CO2 u atmosferu. S sporom brzinom kojom se CO2 uklanja iz atmosfere atmosferskim utjecajima i drugim procesima, PETM je trajao 150 000 godina.

Vajoming Mnoga istraživanja klime Scotta Winga prošla su se ovdje, u Wyomingu. (Tom Nash)

U tom su vremenu mnoge male duboko-oceanske vrste izumrle. Arktik se toliko zagrijao da su se biljke i životinje kretale preko zemljopisnih mostova visoke geografske širine između sjevernih kontinenata. Došlo je do masovnih odumiranja lokalnog stanovništva biljaka u srednjim širinama.

Paralele između PETM-a i sadašnjosti su snažne. Iako je današnji svijet, sa svojim ranjivim ledenim kapama, vjerojatno osjetljiviji na ispuštanje ugljika nego svijet prije 56 milijuna godina. Ali najveća razlika između PETM-a i danas je ta što mi u atmosferu unosimo CO2. Možemo to promijeniti.

Razina CO2 sada je 40 posto viša nego što je bila prije industrijske revolucije. Ako se bavimo uobičajenim poslom, ostatak ovog stoljeća bit će poput početka PETM-a na steroidima - slično ili veće povećanje CO2 događa se 10 puta brže . Ono što malo tko shvaća jest da će porast CO2 i toplinski val koji će izazvati trajati tisućama ili desecima tisuća godina. Kao što smo vidjeli, tako funkcionira i planet.

Duga povijest našeg planeta omogućuje vam da shvatite da su promjene neizbježne, ali također vam pokazuje da su promjene koje mi sada izazivamo vrlo velike, izuzetno brze i upečatljive. Posljedice onoga što radimo u sljedećim desetljećima osjetit ćemo na desetke tisuća godina koje dolaze. To je najneverovatnija odgovornost, ali dolazi s našom moći da promijenimo globalno okruženje.

PETM Razdoblje zagrijavanja Wing studije, PETM, znanstvenici prepoznaju kao najbolji geološki analog za globalno zagrijavanje izazvano čovjekom koje se događa sada. Fosilni biljni biljci Winga pokazuju kako je klima u Wyomingu zahuktala prije 56 milijuna godina, ali i sezonski postala prilično suha, što je rezultiralo izumiranjem nekih vrsta, lokalnim istiskivanjem većine i širenjem suho tolerantnih biljaka u ovo područje (Scott Wing)

U jednom smislu sam optimist. Nećemo uništiti planetu ili izgurati sebe. Sa više od 7 milijardi ljudi i 75 milijuna više svake godine, izumiranje ljudi teško je naš problem.

No primjeri ekstremnih promjena okoliša iz prošlosti ukazuju na to da će za milijarde ljudi vjerojatno doći do teškoća i bijede. I već smanjujemo raznolikost života i ugrožavamo sposobnost ekosustava da proizvode resurse o kojima ovisimo.

Sada smo snažni koliko su geološke sile bile u prošlosti. Moramo naučiti razmišljati o vremenskoj skali planeta, a ne o vlastitoj. Moramo se prebaciti iz upravljanja krizama u upravljanje planetom, ali to ćemo učiniti tek kad shvatimo da naše akcije nisu samo za današnji dan, već za vijeke. Nadam se da će se ljudi budućnosti osvrnuti na nas i vidjeti da smo naučili lekcije dubokog vremena.

Bilješka urednika: Prilagođeno iz razgovora koji je Scott Wing održao na Godišnjem sastanku novih prvaka 2016., Globalnom samitu Svjetskog ekonomskog foruma o inovacijama, znanosti i tehnologiji . Institucija Smithsonian surađuje sa Svjetskim ekonomskim forumom radi širenja svijesti o zaštiti i očuvanju kulturne baštine, znanosti, zdravlju, tehnologiji i drugim kritičnim globalnim pitanjima. Svjetski ekonomski forum, zauzet poboljšanjem stanja u svijetu, Međunarodna je organizacija za javno-privatnu suradnju. Forum uključuje najvažnije političke, poslovne i ostale vođe društva u oblikovanju globalnih, regionalnih i industrijskih programa. Sjedište foruma je u Ženevi u Švicarskoj.

Proučavanje klime prošlosti ključno je za pripremu za današnju klimu koja se brzo mijenja