Учените събраха достатъчно улики за миналото на климата на Земята, за да начертаят графика на средната температура от преди 485 милиона години до настоящето - назад във времето много преди динозаврите и дори дърветата, когато земята е била или безплодна, или е била дом предимно на мъх, стоножки и примитивни насекоми. Това ново изследване показва, че температурите са прекарали стотици милиони години в подскачане нагоре и надолу, от климат, подобен на нашия, до такъв, който е бил по-горещ с около 15C.
По-ранни опити да се направи карта на древния климат на нашата планета предполагат значително по-горещи средни температури - 30C над днешните - които постепенно се охлаждат. Новият анализ, публикуван този месец в Science, вместо това показва серия от екстремни колебания, но без обща тенденция.
Фактът, че сложните растения и животни са оцелели при всички тези колебания - че екстремните температурни колебания може дори да са нормална част от историята на Земята - не означава да сме спокойни за причинените от човека промени в климата. Нашата настоящата климатична криза се развива твърде бързо, за да могат много видове да се адаптират. Имало е подобни резки температурни скокове преди милиони години; резултатът е бил масова смърт.
Новото изследване обхваща период, наречен Фанерозой. Името произлиза от гръцки за видим живот. Той бележи периода, когато живите същества оставят вкаменелости от черупки и по-късно кости, дърво и листа. Фосилите показват време на драматични промени. Преди около 375 милиона години рибите се измъкват от водата на протокрайници, за да станат първите сухоземни гръбначни животни. Континентите са залесени преди около 350 милиона години, а динозаврите са се появили преди около 240 милиона години, изчезнали внезапно преди 65 милиона години.
Поглеждането назад през дългия период от време може да помогне на учените да разберат как работи климатът на Земята и какви фактори правят една планета обитаема. „Много големите промени в климата са норма за тази планета и те се дължат много ясно на промените в концентрацията на CO2“, каза Бенджамин Милс, биогеохимик от университета в Лийдс, който написа коментар за констатациите за Science. Но колебанията никога не са били достатъчно големи, за да унищожат напълно живота. За разлика от това, Венера може би някога е била с умерен климат, но е ставала все по-гореща и по-гореща, докато се е превърнала в необитаема пещ.
Знаейки как температурата на Земята се е държала дълбоко в миналото може да помогне на учените да тестват климатични модели, които предсказват бъдещето. „Единственият начин, по който можем да проверим дали тези модели наистина могат правилно да представят какво се случва, когато климатът стане горещ, е да ги сравним с тези примери от миналото“, каза Милс.
Новият анализ показва, че Земята многократно е прескачала между знойно състояние от 30C, известно като "парник", и по-хладно състояние, около 15C, известно като "ледник". „В момента ние всъщност сме в леден период на Земята“, каза Джесика Тиърни, палеоклиматолог от Университета на Аризона и съавтор на статията. Средната ни температура е около 15C и засега все още имаме дебел лед на Гренландия и Антарктика.
Тя и нейните колеги създадоха новата графика, използвайки комбинация от улики. Най-важното идва от съотношението на обикновения кислород към неговия по-тежък изотоп, наречен кислород 18. Количеството кислород 18, включено в минералите и вкаменелостите, зависи от температурата. Всяка дадена проба ще запише местна температура, но с достатъчно проби от различни географски ширини е възможно да се изчисли средната глобална температура.
Учените отдавна са знаели за минали горещи периоди от вкаменелостите, които показват, че крокодилите някога са бродили из Арктика, а палмовите дървета са процъфтявали в Антарктика. Тези останки също показват периоди, в които разнообразието на живота внезапно се срива.
Най-голямото масово измиране се е случило преди около 250 милиона години, когато приблизително 70% от сухоземните видове и 90% от морските видове са били унищожени. Основният виновник е поредица от вулканични изригвания, които довеждат до скок на нивата на въглероден диоксид. Друга статия, публикувана по-рано този месец в Science, преразглежда тази смъртоносен горещ период и приписва част от измирането на повратна точка в океанските течения, подобно на гигантско събитие Ел Ниньо, което ускорява скоростта на затопляне.
Не степента на затопляне е унищожила видовете. Разнообразието на живота може да процъфтява в климат с 15C по-горещ от днешния. Измирането се случва, когато температурата на Земята се променя твърде бързо, за да могат организмите да еволюират и да се адаптират - както започва да се случва сега.
Единственото малко успокоение е, че средната температура, дори и в най-лошите времена, никога не надвишава 30C или пада под 10C. Научното обяснение включва вериги за обратна връзка. Затоплящата се Земя е без лед и е много по-влажна, разкривайки повече скали. В продължение на стотици хиляди години тези скали изветряват, процес, който отделя въглероден диоксид и охлажда планетата. Когато стане по-студено, ледът отново покрива тези скали, изветрянето на скалите спира и атмосферният въглерод започва да се натрупва отново.
Този цикъл поддържа нашата планета жива и ще продължи да го прави милиони години, въпреки че няма да направи нищо, за да спаси човечеството от проблемите, създадени от нашите въглеродни емисии. Вече виждаме други видове, изтласкани до ръба на измиране от човешката дейност, от полярни мечки през коралови рифове до дива сьомга. Следващите половин милион години може да са в ръцете на Майката Земя, но следващите десетилетия са в наши ръце.
Фей Флам е колумнист на Bloomberg Opinion, отразяващ науката, с над 25-годишен опит в New York Times, The Economist, списание Science.