Wyoming's Bighorn Basin, gdzie naukowcy szukają skamielin, aby lepiej zrozumieć starożytne zmiany klimatu. Zdjęcie: Dave Bezaire i Susi Havens-Bezaire
W stosunkowo krótkim czasie globalna emisja dwutlenku węgla gwałtownie wzrosła. Poprzez efekt cieplarniany podnieśli temperaturę na całej planecie średnio o 7 do 14 stopni Fahrenheita; zmienili także chemię oceanów, wywołując wzrost kwasowości, który mógł doprowadzić do masowego wymierania życia morskiego. Ogólnie rzecz biorąc, w erze szybkich zmian globalne poziomy mórz mogły wzrosnąć nawet o 65 stóp.
Czytając to, możesz wybaczyć, jeśli założysz, że mówimy o scenariuszu związanym ze współczesnym kryzysem klimatycznym. Ale poprzedni akapit faktycznie odnosi się do 20 000-letniego okresu ocieplenia, który miał miejsce 55 milionów lat temu, wydarzenie, które naukowcy nazywają maksimum paleocenu-eocenu termicznie (w skrócie PETM). Scott Wing, paleobiolog z Muzeum Historii Naturalnej, który badał PETM od ponad 20 lat, mówi: „Jeśli to wszystko brzmi znajomo, to dlatego, że w zasadzie robimy to teraz”.
Gdy rozpoczynamy bezprecedensowy eksperyment z atmosferą i klimatem Ziemi, PETM staje się nagle gorącym tematem wśród naukowców z wielu różnych dziedzin. „To wydarzenie, które interesuje wiele osób, ponieważ jest to najlepszy przykład naprawdę nagłego globalnego ocieplenia związanego z dużym uwolnieniem węgla”, mówi Wing.
Chociaż naukowcy wciąż nie w pełni rozumieją, co wywołało PETM, jasne jest, że coraz więcej węgla zostało wstrzykniętych zarówno do atmosfery, jak i oceanów, inicjując zmianę klimatu. Węgiel ten mógł być dostarczany w wyniku aktywności wulkanicznej, spontanicznego spalania torfu, a nawet uderzenia szczególnie bogatej w węgiel komety. Ponadto wstępne ocieplenie prawdopodobnie doprowadziło do uwolnienia metanu z dna morskiego, działając jako pozytywne sprzężenie zwrotne, które doprowadziło do jeszcze większej zmiany klimatu. Oczywiste jest również, że całe to ocieplenie spowodowało spustoszenie w ekosystemach świata, prowadząc do wyginięcia i zmieniając zasięg wielu gatunków roślin i zwierząt.
Jest oczywiście jedna kluczowa różnica: w poprzednim odcinku ocieplenie zajęło kilka tysięcy lat. Tym razem emisje węgla rosną dziesięć razy szybciej niż podczas PETM, a ocieplenie ma miejsce w ciągu stulecia - geologiczny odpowiednik mrugnięcia okiem.
Ostry wzrost zielonej linii w kierunku lewego górnego rogu tego wykresu klimatycznego przedstawia PETM, najbliższy analog dla naszej obecnej ery zmian klimatu. Zdjęcie za pośrednictwem Wikimedia Commons
Scott Wing bada PETM, wykopując starożytne szczątki roślin w Wyoming's Bighorn Basin. W ciągu kilkudziesięciu lat pracy stworzył ogólny obraz tego, jakie rodzaje roślin kwitły przed okresem ocieplenia, w jego trakcie i po nim, próbując zidentyfikować rodzaje trendów w życiu roślin, których możemy się spodziewać, gdy zmieniamy klimat w przyszłości.
65-letnia skórka liścia, rodzaj wykorzystywany przez naukowców takich jak Scott Wing, aby zrozumieć starożytny klimat Ziemi. Zdjęcie Joseph Stromberg
„W ciepłym okresie zasadniczo żadna z roślin, które żyły na tym obszarze wcześniej nie przetrwała - ich lokalne populacje wyginęły”, mówi Wing. Obszar ten był zdominowany przez przodków rodzajów roślin, które żyją dziś w umiarkowanych lasach liściastych, takich jak dereń, jawor i sekwoja.
Jednak wraz z rozwojem regionu, zostały one zastąpione różnorodnymi roślinami związanymi ze współczesną rodziną fasoli, najczęściej znajdowanymi w cieplejszych, suchszych obszarach, takich jak południowy Meksyk lub Kostaryka. „Wierzymy, że to, co się stało, to rozproszenie w tym regionie roślin, które żyły gdzie indziej, prawdopodobnie znacznie dalej na południe”, mówi Wing. Jego zespół odkrył również dowody na to, że cieplejszy klimat doprowadził do większego uszkodzenia szkodników przez rośliny, które przetrwały PETM.
Jego badania ujawniły jednak jeden trend z PETM, który może być powodem do nadziei, że ekosystemy mogą pewnego dnia odbić się od zmian klimatu. Po około 200 000 latach, na długo po ustąpieniu PETM i powrocie temperatury do normy, wiele umiarkowanych roślin, które żyły w basenie Bighorn, wróciło w końcu.
„Jednym z możliwych wyjaśnień - mówi Wing - jest to, że w pobliskich górach były chłodniejsze klimaty, które służyły jako schronienia dla tych gatunków.” W tym scenariuszu - takim, który on i jego zespół badawczy planują dokładniej zbadać, gdy będą kontynuować wykopaliska i poskładać razem zapis kopalny - tego rodzaju rośliny czekałyby PETM na stosunkowo zimnych wyżynach, a następnie wróciły, by później ponownie skolonizować basen.
Jeśli jednak nasz klimat będzie się zmieniał tak szybko, jak w ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci, taki scenariusz wydaje się mniej prawdopodobny - organizmy nieruchome, takie jak rośliny, potrzebują setek lat, aby stopniowo migrować z jednego obszaru do drugiego. Zatem jednym z kluczowych aspektów ochrony ekosystemów naszej planety, oprócz maksymalnego ograniczenia zmian klimatu, jest spowolnienie ich tak bardzo, jak to możliwe.
