https://frosthead.com

Badanie klimatu przeszłości ma zasadnicze znaczenie dla przygotowania się na dzisiejszy gwałtownie zmieniający się klimat

W 1942 r. Winston Churchill powiedział: „Im dłużej możesz patrzeć wstecz, tym dalej możesz patrzeć naprzód”. I rzeczywiście, wiele kultur studiuje historię w celu uzyskania wglądu politycznego i wojskowego. Studiuję skamieliny sprzed milionów lat, ponieważ martwię się o przyszłość. Jako paleontolog uważam, że nadszedł czas, aby ustanowić tradycję, która wykorzystuje historię geologiczną do przewidywania - a tym samym planowania - przyszłości.

Nie zawsze tak myślałem. Uzależniłem się od poszukiwania skamielin, ponieważ była to swego rodzaju eksploracja i ponieważ uwielbiałem uczucie, że jestem przenoszony w czasie po prostu chodząc po warstwowych zboczach Wyoming i Montany.

Kontynuowałem tę szczęśliwą fazę eksploracji przez pierwszą dekadę mojej kariery. Ale wszystko się zmieniło w 1990 roku, kiedy dwóch naukowców zajmujących się klimatem opublikowało mapę - komputerową symulację globalnego klimatu 50 milionów lat temu. Pokazywał stosunkowo zimny świat - zimy, które spadły poniżej zera w północnej Azji, Europie i Ameryce Północnej.

Wiedziałem, że ta mapa musiała być błędna. Przez 100 lat my, paleontolodzy, odkryliśmy skamieliny, które wykazały, że zimy były w tym okresie bardzo łagodne, nawet w regionach polarnych i pośrodku kontynentów na dużych szerokościach geograficznych.

Skrzydło Wing (pierwszy rząd, trzeci od prawej) uzależnił się od znalezienia skamielin jako 17-latek. Wtedy jeszcze nie zrozumiał, jak krytyczne skamieliny miały zrozumieć potencjalne skutki zmian klimatu (Tom Bown)

Znaleźliśmy lasy sekwojowe o świcie na wybrzeżu Oceanu Arktycznego.

Odkryliśmy kopalne szczątki palm na wybrzeżu Alaski.

W środkowej części Ameryki Północnej, gdzie zimy są dziś bardzo mroźne, znaleźliśmy skamieliny aligatorów.

Właśnie wtedy przyszło mi do głowy, że badanie skamielin było o wiele bardziej istotne, niż się spodziewałem. Skamieliny sprawdzają nasze rozumienie tego, jak działa planeta - zawierają wskazówki, które poprawiają naszą zdolność do przewidywania klimatu, zarówno w przeszłości, jak i w przyszłości. Nadal uwielbiałem znajdować skamieliny, ale odkrycie tych wskazówek stało się moją nową obsesją.

Przez ostatnie 25 lat modelerzy i geolodzy pracowali tam iz powrotem nad tym problemem, jak wyjaśnić ciepłe klimaty z przeszłości. Dzisiejsze symulacje komputerowe lepiej zgadzają się, choć wciąż nie do końca, z rekonstrukcjami klimatu ze skamielin i innych dowodów.

Rezultatem tego płodnego sporu między modelarzami klimatu a paleontologami jest to, że przeszłość stała się poligonem do hipotez dotyczących funkcjonowania klimatu i innych systemów ziemskich. Piękno testowania naszego zrozumienia w stosunku do tego, co już się wydarzyło - zapisu kopalnego - polega na tym, że możemy dowiedzieć się, czy modele działają, nie czekając dziesięcioleci, a nawet stuleci. Jest to szczególnie ważne, ponieważ problemy, z którymi mamy do czynienia, są pilne.

studiowanie liści kopalnych Wing spędził większość swojej kariery studiując liście kopalne. Próbuje zrozumieć, w jaki sposób globalne ocieplenie, które miało miejsce około 56 milionów lat temu, zmieniło ekosystemy lądowe w dzisiejszym Wyoming. (Amy Morey)

Historia geologiczna okazała się doskonałym miejscem do testowania naszych pomysłów na temat procesów na Ziemi, ale przyniosła również niespodzianki. W ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci naukowcy odkryli nowy rodzaj wydarzenia w historii klimatu Ziemi - planetarne fale upałów, które trwały przez tysiące lub setki tysięcy lat.

Największy z nich miał miejsce 56 milionów lat temu i nazywa się Paleocen-Eocen Thermal Maximum, lub PETM.

PETM zainicjowało uwolnienie - prawdopodobnie z metanu zgromadzonego w osadach dna morskiego - 5000 milionów ton węgla do oceanu i atmosfery - ilość, którą wygenerowalibyśmy, gdybyśmy spalili cały znany współczesny zbiornik paliw kopalnych. Uwolnienie to podwoiło ilość CO2 w atmosferze.

Wywołało to wiele zdarzeń: globalna temperatura wzrosła o 5 do 8 stopni C; ocean stał się bardziej kwaśny; cieplejszy klimat doprowadził do cieplejszych gleb, a cieplejszych do szybszego rozpadu materii roślinnej, który uwolnił jeszcze więcej CO2 do atmosfery. Przy wolnym tempie usuwania CO2 z atmosfery przez wietrzenie i inne procesy PETM trwał 150 000 lat.

Wyoming Wiele eksploracji klimatu przez Scott Wing miało miejsce tutaj, w Wyoming. (Tom Nash)

W tym czasie wiele małych gatunków głębinowych wyginęło. Arktyka ogrzała się tak bardzo, że rośliny i zwierzęta przemieszczały się przez mosty lądowe na dużych szerokościach geograficznych między północnymi kontynentami. I nastąpiły masowe wymarcia lokalnych populacji roślin na średnich szerokościach geograficznych.

Podobieństwa między PETM a teraźniejszością są silne. Chociaż dzisiejszy świat z wrażliwymi czapami lodowymi jest prawdopodobnie bardziej wrażliwy na uwalnianie węgla niż świat sprzed 56 milionów lat. Ale największą różnicą między PETM a dzisiaj jest to, że dodajemy CO2 do atmosfery. Możemy to zmienić.

Poziomy CO2 są teraz o 40 procent wyższe niż były przed rewolucją przemysłową. Jeśli pójdziemy w interesach jak zwykle, reszta tego wieku będzie jak początek PETM na sterydach - podobny lub większy wzrost CO2 nastąpi 10 razy szybciej . Niewielu zdaje sobie sprawę, że ten wzrost CO2 i wywołana przez niego fala upałów utrzymają się przez tysiące lub dziesiątki tysięcy lat. Jak widzieliśmy, tak działa planeta.

Długa historia naszej planety uświadamia wam, że zmiany są nieuniknione, ale pokazuje także, że zmiany, które teraz wywołujemy, są bardzo duże, wyjątkowo szybkie i zadziwiająco trwałe. Konsekwencje tego, co robimy w następnych dziesięcioleciach, będą odczuwalne przez dziesiątki tysięcy lat. To najbardziej niesamowita odpowiedzialność, jaką można sobie wyobrazić, ale wiąże się to z naszą mocą zmiany globalnego środowiska.

PETM Okres ocieplenia Badania Wing, PETM, są uznawane przez naukowców za najlepszy geologiczny analog globalnego ocieplenia wywołanego przez człowieka, który ma miejsce obecnie. Skamieliny roślin Winga pokazują, że wraz z ociepleniem klimatu w Wyoming 56 milionów lat temu, sezonowo stał się również dość suchy, co spowodowało wyginięcie niektórych gatunków, miejscowe eksterminowanie większości i rozprzestrzenienie się roślin tolerujących suchość w tym regionie (Scott Wing)

W pewnym sensie jestem optymistą. Nie zniszczymy planety ani nie doprowadzimy do wymarcia. Przy ponad 7 miliardach ludzi i 75 milionach więcej każdego roku wymieranie ludzi nie jest naszym problemem.

Ale przykłady skrajnych zmian środowiskowych z przeszłości sugerują, że miliardy ludzi prawdopodobnie napotkają trudności i niedolę. I już zmniejszamy różnorodność życia i zagrażamy zdolności ekosystemów do wytwarzania zasobów, od których jesteśmy zależni.

Jesteśmy teraz tak potężni jak siły geologiczne w przeszłości. Musimy więc nauczyć się myśleć w skali czasowej planety, a nie naszej. Musimy przejść od zarządzania kryzysowego do zarządzania planetami, ale zrobimy to tylko wtedy, gdy zdamy sobie sprawę, że nasze działania nie są tylko na dziś, ale na wieki. Mam nadzieję, że ludzie przyszłości spojrzą na nas wstecz i zobaczą, że wyciągnęliśmy wnioski z głębokiego czasu.

Nota edytora: Na podstawie przemówienia, które Scott Wing wygłosił podczas dorocznego spotkania nowych mistrzów 2016, globalnego szczytu Światowego Forum Ekonomicznego na temat innowacji, nauki i technologii . Smithsonian Institution współpracuje ze Światowym Forum Ekonomicznym w celu poszerzenia wiedzy na temat ochrony i zachowania dziedzictwa kulturowego, nauki, zdrowia, technologii i innych krytycznych problemów globalnych. Światowe Forum Ekonomiczne, zaangażowane w poprawę stanu świata, jest Międzynarodową Organizacją Współpracy Publiczno-Prywatnej. Forum angażuje czołowych polityków, przedsiębiorców i innych liderów społecznych w kształtowanie globalnych, regionalnych i branżowych programów. Forum ma siedzibę w Genewie w Szwajcarii.

Badanie klimatu przeszłości ma zasadnicze znaczenie dla przygotowania się na dzisiejszy gwałtownie zmieniający się klimat