Már volt globális felmelegedés, akkor sem volt benne sok köszönet

2018.09.19. 06:28

56 millió évvel ezelőtt egy gyors globális felmelegedési epizód extrém áradásokat okozott, és teljesen átalakította a tájat. Lehet, hogy a mostani klímaváltozással kapcsolatos apokaliptikus víziók még mindig túl derűlátók.

56 millió éve kivételes globális felmelegedési epizód játszódott le bolygónkon. Geológiai időskálán mérve egészen rövid idő, mindössze 10-20 ezer év alatt az átlaghőmérséklet 5-8 fokkal megemelkedett, és csak több százezer év múltán tért vissza az eredeti értékére. A Pireneusok déli lejtőinek üledékeit elemezve a Genfi Egyetem kutatói fel tudták becsülni a felmelegedésnek a folyók áradásaira és a környező tájra gyakorolt hatását. Megállapították, hogy az áradásokkal járó vízszintingadozás legalább a 8-szorosára – de olykor a 14-szeresére – nőtt, és a növényzettel borított tájat száraz, kavicsos síkságok váltották fel.

A Scientific Reports legújabb számában közreadott nyugtalanító következtetések arra figyelmeztetnek, hogy a globális felmelegedés a jelenlegi klímamodellek jóslatain jóval túlmutató következményekkel járhat.

A globális felmelegedés veszélyeire figyelmeztető művészi illusztrációForrás: pixabay.com

„A hajdani globális felmelegedés elemzéséhez alkalmazott módszerünket közvetlenül a sejtek jelátvitelének rendszerbiológiai megközelítése ihlette – magyarázta Sébastien Castelltort, a Genfi Egyetem Természettudományi Karán a Földtudományi Tanszék tanára és a vizsgálat vezetője. – Ott a kutatók azt nézik, milyen jelátviteli folyamatokkal válaszol a sejt az őt érő külső stimulusokra. Minket is az érdekel, hogy egy rendszer – a mi esetünkben a hidrológiai ciklus, amire a folyók viselkedéséből következtetünk – hogyan válaszol arra a külső jelre, ami ez esetben a globális felmelegedés." A tanulmány egy a tudósok előtt régóta ismeretes extrém klímaváltozási eseményre fókuszált. Az 5-8 fokos felmelegedés 56 millió évvel ezelőtt, a paleocén és eocén földtörténeti korszakok határán zajlott le, ezért az időszakot a PETM betűszóval (paleocén-eocén termális maximum) is szokta jelölni a szakirodalom. Az Earth Surface Signaling System (ESSS) nevű projektet, amely a Genfi Egyetemen kívül a lausanne-i, utrechti, western washingtoni és austini egyetemek közreműködésével jött létre, a Svájci Nemzeti Kutatási Alap támogatta.

A tudósok a PETM időszakát vizsgálva már az 1970-es években felfigyeltek a stabil szénizotópok arányában jelentkező szembeötlő anomáliára. A könnyű (12-es tömegszámú) szénizotóp részarányának növekedése a nehéz (13-as tömegszámú) izotóp rovására a szén körforgásának zavarát jelezte úgy a szárazföldeken, mint az óceánokban, és látványos mértékű globális felmelegedésről tanúskodott. A PETM idején pálmafák susogtak a sarkkörök földrajzi szélességén, és olyan tengeri planktonélőlények, mint a normálisan csak a trópusi vizekben tenyésző Apectodinium ostoros egysejtű, hirtelen az egész földgolyón elterjedtek. A geológusok számára az efféle megfigyelések valóságos „őshőmérőként" szolgálnak, és ez esetben a felszíni vizek drasztikus felmelegedését jelzik. A tengerfelszín vízhőmérséklete helyenként megközelítette a 36 °C-ot, ami számos élőlény számára már halálos meleg.

A globális felmelegedés veszélyeire figyelmeztető szobor San FranciscóbanForrás: AFP/Josh Edelson

A PETM-kori globális felmelegedést számos lehetséges okkal hozták összefüggésbe; ezek közé tartozik a bolygó több területén ez idő tájt zajló intenzív vulkáni aktivitás, valamint a metán-hidrátokként ismert metántartalékok destabilizációja. A metán-hidrát a tengerfenéken vízből és metánból képződő szilárd, de instabil elegy, amely úgy viselkedik, mint egyfajta metán-jégkocka: bizonyos hőmérséklet- és nyomásviszonyok mellett stabil, ám a körülmények megbomlása esetén felszabadul belőle a masszívan üvegházhatású metángáz.

Bár magát a klimatikus eseményt régóta ismerik, és okait alaposan vizsgálták, a következményeinek igazából nem járt utána senki. „A kérdés aktualitását a mostani globális felmelegedéssel való nyilvánvaló analógia adja – hangsúlyozza Castelltort. – Bőven van mit tanulnunk ennek az eseménynek a történetéből, annál is inkább, mert az a hőmérsékletemelkedés, amelynek a jelenkorban a tanúi vagyunk, lényegesen gyorsabban zajlik a hajdaninál."

A Spanyol Pireneusokban található üledékek ideális feltételeket nyújtanak az ősi folyómedrek tanulmányozásához, azon belül a mederméretek meghatározásához. Chen Chen doktorandusz hallgató a disszertációjához végzett munkája során több ezer ősi folyami kavicsot mért le a terepen. A kavicsok mérete és a folyók lejtése közötti összefüggésnek köszönhetően lépésről lépésre meg tudta határozni a területet átszelő egykori folyók folyási sebességét és vízhozamát. Így lassan fellebbentette a fátylat a folyók teljes történetéről, s benne az őket érintő látványos változásokról.

56 millió évvel ezelőtt a még formálódóban lévő Pireneusok előhegyeit számos kisebb, egymástól elszigetelt csatorna tagolta, amelyek árterükön rendkívül termékeny hordalékot terítettek szét. Ez elősegítette a növényzet megtelepedését, amely gyökereivel idekötötte a gazdag talajt. A Pireneusok lábait elhagyva e kis folyók nyugatnak, az akkoriban még csak mintegy 30 kilométerre elterülő Atlanti-óceán felé vették útjukat.

A globális felmelegedés miatt gyakoribbakká és erősebbekké válnak a viharokForrás: The Yomiuri Shimbun/Yomiuri/Yoshiko Moriya

„A globális felmelegedés azonban teljesen átformálta a tájat. A csatornákat kialakító áradások, amelyek átlagban 2-3 évente érkeztek, és amelyeknek a vízhozamát meg tudtuk becsülni, sokszorosukra, akár 14-szeresükre is dagadtak a hűvösebb éghajlatban megszokotthoz képest" – magyarázza Castelltort. A PETM időszakában a folyók lefutása állandóan változott, mert a vízhozam ilyen mértékű növekedéséhez már nem tudtak a meglévő medrük mélyítésével alkalmazkodni, hanem olykor drámai mértékben, a legextrémebb esetben 15-ről 160 méteresre terebélyesedtek szélességben. Az ártér már nem tudta megakasztani a termékeny hordalékot, amely ezért közvetlenül az óceánba ürült, a növényzet pedig jószerivel eltűnt. A korábban növényzettel borított tájképet hatalmas kiterjedésű, kőzúzalékkal borított száraz síkságok váltották fel, amelyeken időszakos, gyorsfolyású folyók száguldottak át.

A tudósok azt még nem tudják biztosan, miként változott a csapadékmintázat a szóban forgó időszak alatt, de abban biztosak, hogy a felmelegedés hevesebb áradásokat, nagyobb évszakos vízszintingadozást és jelentősen melegebb nyarakat eredményezett. Az erősebb párolgás következtében meglepő mértékben nőtt az áradások volumene. Egyetlen foknyi hőmérsékletemelkedés 7 százalékkal fokozza a levegő vízgőztartó kapacitását, és általában ezzel az arányszámmal – az egy fok felmelegedésre jutó többlet-páratartalommal – szokás számolni a csapadékmennyiség növekedésének megbecslésekor. „Ám tanulmányunk azt mutatja, hogy bizonyos küszöbök átlépésével, a viszonyok nemlineáris alakulásával ez az arányszám túlléphető. Az áradások nagyságából 14-es arányszámot következtettünk ki, ami azt mutatja, hogy olyan hatásokkal van dolgunk, amiket nem értünk, és amiket talán helyi, de esetleg a jelenlegi klímamodellekbe még be nem épített globális tényezők magyaráznak. Kutatásunk mindenképpen azt bizonyítja, hogy a globális felmelegedés okozta kockázatok jóval nagyobbak lehetnek annál, mint ahogy általában gondoljuk" – figyelmeztetett végül Castelltort.