https://frosthead.com

Preučevanje podnebja preteklosti je bistvenega pomena za pripravo današnjega podnebja, ki se hitro spreminja

Leta 1942 je Winston Churchill dejal: "Dlje kot se lahko ozreš nazaj, dlje ko se lahko veseliš." In resnično številne kulture preučujejo zgodovino zaradi političnega in vojaškega vpogleda. Preučujem fosile, ki so stari več milijonov let, ker me skrbi prihodnost. Kot paleontolog mislim, da je čas, da se vzpostavi tradicija, ki uporablja geološko zgodovino za predvidevanje in s tem načrtovanje prihodnosti.

Nisem vedno tako razmišljal. Zasvojenost z iskanjem fosilov sem postala, ker je bila to vrsta raziskovanja in ker mi je bilo všeč občutek, da se skozi čas prenašam zgolj s hojo po plasteh po Wyomingu in Montani.

V tej veseli fazi raziskovanja sem nadaljeval skozi prvo desetletje kariere. A stvari so se spremenile leta 1990, ko sta dva klimatologa izdala zemljevid - računalniško simulacijo globalnega podnebja pred 50 milijoni let. Prikazoval je razmeroma hladen svet - zime, ki so padle pod lediščem po severni Aziji, Evropi in Severni Ameriki.

Vedel sem, da se mora ta zemljevid napačno. 100 let smo paleontologi našli fosile, ki so pokazali, da so bile zime v tem časovnem obdobju zelo blage, tudi v polarnih regijah in na srednjih celinah na visokih širinah.

Krila Krila (sprednja vrsta, tretja od desne) je postala zasvojena z iskanjem fosilov kot 17-letnica. Takrat še ni razumel, kako kritični so fosili za razumevanje možnih učinkov podnebnih sprememb (Tom Bown)

Na obali Arktičnega oceana smo našli gozdove rdečega lesa.

Odkrili smo ostanke fosilnih palm ob obali Aljaske.

Sredi Severne Amerike, kjer so zime danes močno mrzle, smo našli fosile aligatorjev.

Takrat se mi je zazdelo, da je preučevanje fosilov veliko bolj relevantno, kot sem spoznal. Fosili preizkušajo naše razumevanje, kako deluje planet - vsebujejo namige, ki izboljšujejo našo sposobnost napovedovanja podnebja tako v preteklosti kot v prihodnosti. Še vedno sem rad našel fosile, vendar je odklepanje teh namigov postalo moja nova obsesija.

Zadnjih 25 let se klimatski modeli in geologi ukvarjajo s tem problemom, kako razložiti topel podnebje preteklosti. Današnje računalniške simulacije se bolje ujemajo, čeprav še vedno ne v celoti, s podnebnimi rekonstrukcijami iz fosilov in drugimi dokazi.

Rezultat tega rodovitnega prepira med klimatskimi modelirji in paleontologi je, da je preteklost postala dokazno gradivo za hipoteze o delovanju podnebnih in drugih zemeljskih sistemov. In lepota preizkušanja našega razumevanja glede na že zgodilo - zapis fosilov - je, da lahko ugotovimo, ali modeli delujejo, ne da bi čakali desetletja ali celo stoletja. To je še posebej pomembno, ker so težave, s katerimi se soočamo, nujne.

preučevanje fosilnih listov Wing je velik del svoje kariere preživel pri proučevanju fosilnih listov. Poskuša razumeti, kako je dogodek globalnega segrevanja, ki se je zgodil pred 56 milijoni let, spremenil kopenske ekosisteme v sedanjem Wyomingu. (Amy Morey)

Geološki zapis se je izkazal kot odlično mesto za preizkušanje naših predstav o zemeljskih procesih, hkrati pa je povzročil presenečenja. V zadnjih nekaj desetletjih so znanstveniki odkrili novo vrsto dogodka v klimatski zgodovini Zemlje - planetarne toplotne valove, ki so trajali tisoč ali sto tisoč let.

Največji od teh se je zgodil pred 56 milijoni let in se imenuje paleocensko-eocenski toplotni maksimum ali PETM.

PETM je sprožil sproščanje - verjetno iz metana, shranjenega v sedimentih morskega dna - 5000 milijard ton ogljika v ocean in atmosfero - količino, ki bi jo ustvarili, če bi sežgali celotno znano sodobno rezervoar fosilnih goriv. Izpust je približno podvojil količino CO2 v atmosferi.

To je sprožilo številne dogodke: svetovna temperatura se je dvignila za 5 do 8 stopinj C; ocean je postal bolj kisel; toplejše podnebje je vodilo do toplejših tal, toplejša tla pa do hitrejšega razpadanja rastlinskih snovi, kar je v ozračje izpuščalo še več CO2. S počasno hitrostjo, s katero CO2 izhaja iz atmosfere z vremenskimi vplivi in ​​drugimi procesi, je PETM trajal 150.000 let.

Wyoming Veliko raziskav podnebja Scotta Winga se je odvijalo tu, v Wyomingu. (Tom Nash)

V tem času je izumrlo veliko majhnih globokomorskih vrst. Arktika se je toliko segrela, da so se rastline in živali premikale po kopenskih mostovih na visoki širini med severnimi celinami. In na srednjih širinah je prihajalo do velikega odmiranja lokalnega prebivalstva rastlin.

Vzporednice med PETM in sedanjostjo so močne. Čeprav je današnji svet s svojimi ranljivimi ledenimi pokrovi verjetno bolj občutljiv na izpust ogljika kot svet izpred 56 milijonov let. Toda največja razlika med PETM in današnjim je, da v atmosfero dodajamo CO2. Lahko ga spremenimo.

Ravni CO2 so zdaj 40 odstotkov višje, kot so bile pred industrijsko revolucijo. Če se bomo lotili posla kot običajno, bo preostali del tega stoletja kot začetek PETM-ja na steroidih - podobno ali večje povečanje CO2 se dogaja 10-krat hitreje . Kar malo se zaveda, je, da se bo ta dvig CO2 in vročinski val, ki ga bo povzročil, vztrajal na tisoče ali več deset tisoč let. Kot smo videli, tako deluje planet.

Dolga zgodovina našega planeta omogoča, da se zavedate, da so spremembe neizogibne, hkrati pa vam pokaže, da so spremembe, ki jih zdaj povzročamo, zelo velike, izjemno hitre in umljivo vztrajne. Posledice tega, kar bomo naredili v naslednjih desetletjih, bomo čutili v desetih tisoč letih. To je najbolj osupljiva odgovornost, vendar lahko spremenimo globalno okolje.

PETM Raziskovalno obdobje Wing študije, PETM, znanstveniki priznavajo kot najboljši geološki analog za človeško globalno segrevanje, ki se dogaja zdaj. Rastlinski fosi Winga kažejo, da se je podnebje v Wyomingu pred 56 milijoni let segrevalo, tudi sezonsko je postalo precej suho, kar je povzročilo izumrtje nekaterih vrst, lokalno iztrebljanje večine in širjenje suho tolerantnih rastlin v to regijo (Scott Wing)

V nekem smislu sem optimist. Ne bomo uničili planeta ali se izginili. Z več kot 7 milijardami ljudi in 75 milijoni več vsako leto človeško izumrtje skoraj ni naš problem.

Toda primeri skrajnih okoljskih sprememb iz preteklosti kažejo, da bo za milijarde ljudi verjetno prišlo do stiske in bede. In že zmanjšujemo raznolikost življenja in ogrožamo sposobnost ekosistemov za pridobivanje virov, od katerih smo odvisni.

Zdaj smo tako močni, kot so bile geološke sile v preteklosti. Tako se moramo naučiti razmišljati o časovnem merilu planeta, ne o svojem. Iz kriznega upravljanja se moramo preusmeriti v upravljanje planetov, vendar bomo to storili šele, ko bomo spoznali, da naša dejanja niso samo za danes, temveč za stoletja. Upam, da se bodo ljudje prihodnosti ozrli nazaj in videli, da smo se naučili lekcije globokega časa.

Opomba urednika: Prirejeno iz pogovora, ki ga je Scott Wing na letnem srečanju novih prvakov 2016 podelil na svetovnem vrhu o inovacijah, znanosti in tehnologiji Svetovnega gospodarskega foruma . Institucija Smithsonian sodeluje s Svetovnim ekonomskim forumom za širitev ozaveščenosti o varstvu in ohranjanju kulturne dediščine, znanosti, zdravju, tehnologiji in drugih pomembnih svetovnih vprašanjih. Svetovni ekonomski forum, zavezan izboljšanju svetovnega stanja, je Mednarodna organizacija za javno-zasebno sodelovanje. Forum vključuje najpomembnejše politične, poslovne in druge voditelje družbe, da oblikujejo globalne, regionalne in industrijske programe. Sedež foruma je v Ženevi v Švici.

Preučevanje podnebja preteklosti je bistvenega pomena za pripravo današnjega podnebja, ki se hitro spreminja