Dit lot overleefde een snelle opwarming van de aarde - dus waarom kunnen we niet? Jay Matternes / Smithsonian Museum

Er wordt vaak gezegd dat mensen de aarde in een ongekend tempo warm hebben gemaakt. Maar onderzoekers hebben een andere periode ontdekt, sommige 55m jaar geleden, toen enorme vulkaanuitbarstingen zoveel koolstof in de atmosfeer pompten dat de planeet opwarmde over wat geologen als halsbrekend snel zouden beschouwen.

Het goede nieuws is dat de meeste planten en dieren de warme ban hebben overleefd. De planeet heeft verschillende massale uitstervingen meegemaakt - en dit was niet een van hen. Maar er is een addertje onder het gras: zelfs nadat de koolstofgehalten weer op hun vorige niveaus waren teruggekeerd, duurde het 200,000-jaar-klimaat om weer normaal te worden.

Geologen hebben een naam voor deze eerdere periode van plotselinge opwarming: het Paleoceen-Eoceen thermische maximum. De PETM, zoals we het zullen noemen, heeft 55.5-55.3 miljoenen jaar geleden voorgedaan. Volgens nieuw onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Nature Geoscience het betrof een opwarming van de aarde tussen 5 en 8 ° C gedurende een periode van 200,000 jaar.

De massieve koolstofinjecties die verantwoordelijk zijn voor de PETM zijn waarschijnlijk ontstaan ​​door vulkaanuitbarstingen in de Noord-Atlantische Oceaan en het verbranden van organisch-rijke rotsen waardoor lava passeerde, wat de aanleiding vormde voor de smelten van bevroren methaan opgeslagen op de bodem van de diepste oceanen.

Lessen uit PETM

Er zijn duidelijke analogieën tussen het PETM en de huidige situatie, zelfs ondanks het gebrek aan fossiele brandstoffen die 55m jaren geleden mensen hebben verbrand. Uit het onderzoek blijkt dat het PETM werd veroorzaakt door een jaarlijkse CO2-uitstoot van ten minste 900 miljoen ton (900 MT) gedurende de 200,000-jaren. Dat is tien keer minder dan de 9500 MT-koolstof die elk jaar in de atmosfeer terechtkomt. Zeker reden tot bezorgdheid?

De wereld is sindsdien niet meer zo heet geweest. Glen Fergus, CC BY-SA

Het is echter een beetje misleidend uitstoot van 10% van stroomniveaus voorstellen geleid opwarming van 5 ° C of meer. Het is mogelijk om uit te zoomen te ver, zelfs bij de beoordeling van de klimaatverandering. Gezien het feit dat de CO₂ hangt maar hooguit in de atmosfeer rond 1,000 jaar, om zo veel te bereiken als 8 ° C opwarming. Het grootste deel van PETM-koolstof moet in een zeer korte tijd in de atmosfeer zijn afgeleverd, waarbij het langjarig gemiddelde sterk werd overschreden.

De onderzoekers identificeren twee dergelijke "impulsen", van telkens niet meer dan 1,500 jaar. Vulkaanuitbarstingen zijn niet voorspelbaar - en zeker niet consequent - maar ze zou het profiel van deze "pulsen" fit. Het is deze enorme, snelle injecties van koolstof in de atmosfeer dat de Aarde anders uiterst efficiënte oceanische koolstofputten overweldigd: het kost tijd om te gaan met dergelijke klappen.

De studie suggereert dat het duurde 200,000 jaar voordat de aarde weer normaal (waarschijnlijk gehinderd door vulkaanuitbarstingen) - een looptijd die suggereert dat de aarde niet snel zal herstellen van de huidige spanningen elk gewenst moment.

"Nice" Warming?

Een intrigerend aspect van de PETM-opwarming is dat er geen massale extinctie was. Misschien waren ecosystemen veerkrachtig nadat ze waren geëvolueerd in de nasleep van de grote uitsterving van de dinosauriërs sommige 10m jaar eerder. Misschien duurde de opwarming niet lang genoeg. Misschien maakte opwarming het gewoon 'leuk'.

Maar het broeikaseffect is niet altijd bijzonder goed nieuws geweest voor de bewoners van de planeet. Toen enorme vulkaanuitbarstingen in het huidige Siberië een vergelijkbare toename van de temperatuur op de wereld 250m jaar geleden veroorzaakten, veroorzaakte het de grootste crisis in de geschiedenis van de aarde. Rond 95% van de soort van de planeet werd weggevaagd in wat bekend staat als het Perm-Triasachtige uitsterven, of de Great Dying. De aarde was beslist niet "aardig" en bleef ongastvrij heet voor miljoenen jaren. Ter vergelijking: de PETM lijkt op een theekransje.

Is de mens van de haak? Per slot van rekening zenden we elk jaar alleen een beetje koolstof uit, niets als de enorme doses toegediend door enorme uitbarstingen in de geologische geschiedenis. Nee. De uitstekende hoge resolutie paleoklimaatregistraties die nu verschijnen, geven aan dat het broeikaseffect een precedent heeft in de geschiedenis van de rotsen, en het kost de aarde altijd veel tijd om te herstellen.

De impact van het broeikaseffect van 5-8 ° C van vandaag is moeilijk te definiëren. Het gaat verder dan de worstcasescenario's van de meeste klimaatmodellen - en toch gaat het niet verder dan de mogelijkheden.

Laten we wat ruwe berekeningen doen - en dingen vereenvoudigen door over CO te praten₂ alleen: vandaag bevat de atmosfeer van de aarde tenminste 3000 gigaton van CO₂. Mensen injecteren elk jaar nog een 30000-megaton (1% van de massa in de atmosfeer). Vulkanen voegen slechts een fractie van de menselijke bijdrage toe.

Daarentegen is de totale CO₂ bevrijding van de Siberische vallen en de rotsen verbrand door de lava wordt geschat op 30,000 naar 100,000 gigatons. Dat is tien tot dertig keer de totale hoeveelheid koolstof die momenteel in de atmosfeer aanwezig is. Bij de huidige tarieven zullen mensen slechts 1000 - 3000 jaar nodig hebben om dit bedrag te produceren (het kostte de Siberian Traps veel langer) en tegen het jaar 3014 zou de Aarde geconfronteerd kunnen worden met een nieuwe catastrofe. Klinkt dat lang weg? Voor een geoloog zijn dit ongelooflijk korte tijdschema's.

Onze reddende genade lijkt te zijn dat we uit een ijstijd komen met een atmosfeer die relatief laag is in CO₂en dat we fossiele brandstoffen opraken voordat het bovenstaande scenario kan gebeuren. Geologen hebben echter aangetoond dat massale injecties van koolstof in de atmosfeer het klimaat vrij snel kunnen veranderen en we zijn al goed op weg. We zien nu grote veranderingen in ons weer en de tijd zal uitwijzen of dit de manifestatie is van klimaatverandering op de langere termijn.

Ongetwijfeld zal het klimaat van de aarde veranderen naarmate we blijven uitstoten. Onze generatie ziet misschien niet de impact van die verandering, maar we moeten beslissen wat we willen voor de toekomst van de aarde. Het is tijd om te leren van het verleden van de aarde - afleveringen zoals het PETM en het Perm-Trias - als we naar de toekomst kijken.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation
Lesen Sie hier originele artikel.

Over de auteur

David Bond is een NERC Advanced Research Fellow en docent Geologie aan de University of Hull. Mijn onderzoek kijkt naar het record van veranderingen in het milieu tijdens de grootste massa-extinctie-evenementen op aarde. Terwijl ik in Noorwegen werkte aan de oorzaken en gevolgen van de klimaatverandering in verband met het Midden-Perm (ongeveer 260 miljoen jaar geleden) en de catastrofes rond Perm (c.250 Myr) in Spitsbergen (toen, zoals nu, in het "Boreal Realm") van hoge noordelijke breedtegraden).