Nyolc fokos globális felmelegedés 55 millió évvel ezelőtt

55 millió évvel ezelőtt gyors globális felmelegedés zajlott a Földön. Az aktív vulkáni működés miatt nagy mennyiségű szén-dioxid került a légkörbe, a hőmérséklet növekedése pedig metánt szabadított fel az óceánok aljzatából. A kutatók egy része az akkori időszakot tekinti a legjobb fosszilis analógiának a jelenlegi és a közeljövőben várható felmelegedés vizsgálata során.

Holland és amerikai kutatók szerint klimatikus láncreakció áll a paleocén-eocén kor határán, 55 millió éve elszabadult üvegházhatás mögött. Szerintük akkor is az atmoszféra szén-dioxid-koncentrációjának viszonylag gyors növekedése indította el az üvegházhatáshoz köthető felmelegedést. Ezt a fázist szokták paleocén-eocén hőmérsékleti (termális) maximum (PETM) néven emlegetni.

Ekkor, a dinoszauruszok kihalása után 10 millió évvel zajlott a földtörténeti újidő (kainozoikum) talán legjelentősebb változássorozata. A tengervíz hőmérséklete 5-8 fokkal emelkedett néhány ezer év alatt, és a sarkvidéki területeken is elérte a mai szubtrópusokra jellemző értéket. A földtörténet egyik leggyorsabb felmelegedése számos mélytengeri szervezet kihalásához vezetett (eltűnt például az ún. bentosz foraminiferák 30-40%-a). Ezzel egyidejűleg jelentősen átalakult a szárazföldi gerincesek világa: ebben az időben jelent meg a ma ismert emlős evolúciós vonalak nagy része.

Tavaly mutatták ki, hogy a PETM idején trópusi algák jelentek meg a sarkvidéki tengerekben, amikor az ottani hőmérséklet 24 Celsius-fokra emelkedett. Nem csak a felszíni víz, hanem a teljes víztömeg hőmérséklete megemelkedett, és a mélyben jelentősen csökkent a víz oxigéntartalma. A tengeri karbonátos üledékekben és a szárazföldi környezetekben egyaránt csökkent a nehéz szénizotópok (¹³C) aránya.

Láncreakció vezetett a felmelegedéshez

A Nature-ben publikált kutatás során a mai New Jersey területén vizsgálták az egykori óceán aljzatán lerakódott üledékeket. Arra a következtetésre jutottak, hogy az üvegházhatású gázok nagy részének a kibocsátása különböző események láncreakciója miatt alakult ki.

Eredményeik szerint az intenzív vulkáni aktivitásra vezethető vissza, hogy az atmoszférában megnövekedett a szén-dioxid koncentrációja, és az emiatt bekövetkező üvegházhatás felmelegítette a Földet. Ennek eredményeképpen viszont a tenger alatti metán-hidrátok (jégszerű képződmények a kontinentális selfek külső pereménél, amelyekben nagy mennyiségű metán raktározódik) megolvadtak, és rengeteg metánt bocsátottak a tengervízen keresztül a légkörbe. A könnyű szénizotópban gazdag metán nagy mennyiségű megjelenése a légkörben megmagyarázza a szénizotóp-arányokban észlelt eltolódást is.

A metán tovább fokozta a globális felmelegedés mértékét, amely összességében 6 fok körül lehetett. Ez az első tanulmány, amely ilyen láncreakciót mutat ki egy "üvegház Föld" fázishoz köthető gyors felmelegedése során.

A kutatás megerősítette, hogy a globális felmelegedés elősegíthet olyan mechanizmusokat, amelyek nagy mennyiségű raktározott szenet juttatnak az atmoszférába. Egyes becslések szerint a paleocén-eocén határon 2000-5000 gigatonna szén került a légkörbe. A kutatók szerint bolygónk jelenlegi és közeljövőben bekövetkező felmelegedése hasonló hatásokat okozhat. Felhívják a figyelmet, hogy a metán-hidrátok felbomlása már most is további üvegházhatású gázokat bocsáthat a légkörbe, fokozva a fosszilis tüzelőanyagok elégetése által a levegőbe juttatott szén-dioxid hatását.