Μια αρχαία κλιματική αλλαγή προσφέρει στους επιστήμονες ένα εντυπωσιακό ανάλογο για τους κινδύνους που μπορεί να κρύβουν σήμερα οι κλιματικές ανατροφοδοτήσεις
Ένα επεισόδιο απότομης υπερθέρμανσης που σημειώθηκε πριν από περίπου 304 εκατομμύρια χρόνια ενδέχεται να αποκαλύπτει πώς μια αρχικά σχετικά μικρή άνοδος της θερμοκρασίας μπορεί να οδηγήσει σε πολύ μεγαλύτερες κλιματικές αλλαγές.
Ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Λε Γιαό (Le Yao) από το Ινστιτούτο Γεωλογίας και Παλαιοντολογίας της Ναντζίνγκ, στην οποία συμμετείχε και ο καθηγητής του Πανεπιστημίου του Σινσινάτι Τόμας Άλτζεο (Thomas Algeo), μελέτησε ένα σημαντικό επεισόδιο υπερθέρμανσης που σημειώθηκε κατά την Παγετώδη Περίοδο του Ύστερου Παλαιοζωικού Αιώνα.
Τα ευρήματα δείχνουν ότι η αρχική αύξηση της θερμοκρασίας μπορεί να ενεργοποίησε έναν ισχυρό μηχανισμό κλιματικής ανατροφοδότησης: το λιώσιμο του μόνιμα παγωμένου εδάφους (permafrost) απελευθέρωσε μεγάλες ποσότητες μεθανίου στην ατμόσφαιρα, ενισχύοντας περαιτέρω την υπερθέρμανση.
Από μια μικρή μεταβολή σε άνοδο άνω των 7 βαθμών
Σύμφωνα με την έρευνα, το αρχαίο επεισόδιο δεν εξελίχθηκε απότομα. Η υπερθέρμανση φαίνεται ότι εκτυλίχθηκε σε διάστημα δεκάδων χιλιάδων ετών, με τη θερμοκρασία να αυξάνεται κατά περίπου 0,1 βαθμό Κελσίου ανά 1.000 χρόνια.
Ωστόσο, η σταδιακή άνοδος της θερμοκρασίας φαίνεται πως ξεπέρασε ένα κρίσιμο κλιματικό όριο. Ακολούθησε η απελευθέρωση άνθρακα από το παγωμένο έδαφος, με το μεθάνιο να ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου.
Το αποτέλεσμα ήταν μια πολύ μεγαλύτερη κλιματική μεταβολή, με τις θερμοκρασίες στην επιφάνεια των θαλασσών να αυξάνονται τελικά κατά περισσότερους από 7 βαθμούς Κελσίου.
Η διαδικασία αυτή αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγμα του λεγόμενου κλιματικού βρόχου ανατροφοδότησης: η αύξηση της θερμοκρασίας προκαλεί μια αλλαγή που απελευθερώνει επιπλέον αέρια του θερμοκηπίου, τα οποία με τη σειρά τους προκαλούν ακόμη μεγαλύτερη άνοδο της θερμοκρασίας.
Τι μπορεί να προκάλεσε την αρχική θέρμανση
Οι ερευνητές εκτιμούν ότι το αρχαίο επεισόδιο μπορεί να ξεκίνησε από έναν συνδυασμό παραγόντων, μεταξύ των οποίων η ηφαιστειακή δραστηριότητα και οι περιοδικές μεταβολές στην τροχιά της Γης.
Οι αλλαγές αυτές επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο η ηλιακή ενέργεια κατανέμεται στην επιφάνεια του πλανήτη και μπορούν να προκαλέσουν σημαντικές μεταβολές στο κλίμα σε γεωλογικές χρονικές κλίμακες.
Σε κάποια φάση, η αρχική θέρμανση φαίνεται πως ξεπέρασε ένα κρίσιμο όριο, ενεργοποιώντας την απελευθέρωση μεγάλων ποσοτήτων άνθρακα και οδηγώντας σε μια παροδική, αλλά εξαιρετικά έντονη, παγκόσμια υπερθέρμανση.
Το αρχαίο σενάριο και η σημερινή κλιματική κρίση
Το εύρημα αποκτά ιδιαίτερο ενδιαφέρον επειδή το permafrost εξακολουθεί να αποτελεί σημαντική αποθήκη άνθρακα και σήμερα.
Καθώς οι θερμοκρασίες αυξάνονται στις βόρειες περιοχές του πλανήτη, το μόνιμα παγωμένο έδαφος αρχίζει να αποψύχεται. Η διαδικασία μπορεί να οδηγήσει στην απελευθέρωση άνθρακα που παρέμενε εγκλωβισμένος για χιλιάδες χρόνια, με τη μορφή διοξειδίου του άνθρακα και μεθανίου.
Έτσι δημιουργείται ένας δυνητικά αυτοενισχυόμενος μηχανισμός: η υπερθέρμανση προκαλεί απόψυξη του permafrost, η απόψυξη απελευθερώνει αέρια του θερμοκηπίου και αυτά ενισχύουν περαιτέρω την υπερθέρμανση.
Η σύγκριση, πάντως, δεν σημαίνει ότι η σημερινή κλιματική αλλαγή εξελίσσεται με τον ίδιο ακριβώς τρόπο ή στην ίδια χρονική κλίμακα. Η βασική διαφορά είναι η ταχύτητα. Ενώ η αρχαία υπερθέρμανση εξελίχθηκε σε διάστημα δεκάδων χιλιάδων ετών, η σύγχρονη αύξηση της θερμοκρασίας πραγματοποιείται σε πολύ μικρότερο χρονικό διάστημα.
Οι ερευνητές έχουν καταγράψει περίπου 1 βαθμό Κελσίου αύξηση της θερμοκρασίας στην επιφάνεια των θαλασσών μέσα σε μόλις έναν αιώνα, γεγονός που αναδεικνύει τη μεγάλη διαφορά στην ταχύτητα των δύο φαινομένων.
Γιατί έχει σημασία ένα γεγονός 304 εκατομμυρίων ετών
Το αρχαίο επεισόδιο παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον επειδή σημειώθηκε ενώ η Γη βρισκόταν σε παγετώδη περίοδο.
Όπως εξηγεί ο Algeo, τεχνικά και σήμερα ο πλανήτης βρίσκεται σε παγετώδη περίοδο, καθώς υπάρχουν ακόμη δύο μεγάλες ηπειρωτικές μάζες πάγου, στη Γροιλανδία και την Ανταρκτική. Το πιο πρόσφατο μέγιστο των παγετώνων σημειώθηκε πριν από περίπου 20.000 χρόνια, όταν στη Γη ζούσαν μεταξύ άλλων μαμούθ, αρκούδες των σπηλαίων και γιγάντιοι βραδύποδες.
Η σημασία της νέας μελέτης βρίσκεται επομένως στο γεγονός ότι καταγράφει ένα παράδειγμα έντονης υπερθέρμανσης μέσα σε μια παγετώδη περίοδο. Για τους επιστήμονες, αυτό προσφέρει ένα σπάνιο παράθυρο στο πώς μπορεί να αντιδράσει το κλιματικό σύστημα όταν μια αρχική μεταβολή ενεργοποιεί διαδοχικές φυσικές ανατροφοδοτήσεις.
Τα ευρήματα της διεθνούς ερευνητικής ομάδας δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
