Egyre világosabb, hogy az utóbbi években tapasztalt hosszú szárazság, rekordöntő hőség,  erdőtüzek, s gyakori extrémebb viharok közvetlen következményei a globális hőmérséklet emelkedésnek. Egy új, a földtörténeti extrém klímaeseményekről szóló, és a Science Advances magazinban augusztus 10-én megjelent tanulmány azt sugallja, hogy a bolygó volatilisebbé válhat, ahogy melegszik.

Szélsőséges felmelegedési periódusok  jellemzték a földtörténeti újkort

A Massachusets Institute of Technology (MIT) kutatóinak friss tanulmánya az utóbbi 66 millió év paleoklímai eseményeit vizsgálja a kainozoikum alatt, ami röviddel a dinoszauruszok kihalása után kezdődött el. A tudósok azt találták, hogy e periódus idején a Föld klímájában lévő fluktuációk meglepően nagy melegedési hajlamot mutattak.

A Föld az eocén időszakban. A nagyjából 50 és 40 millió év közötti úgynevezett klímaoptimum idején a Föld átlaghőmérséklete meghaladta a +20 Celsius fokotForrás: Wkimedia Commons / Geology Page

Más szavakkal, sokkal több meleg időszak- elnyújtott globális felmelegedési periódus - volt, mint lehűlési esemény. Sőt, a melegedési események sokkal extrémebbek voltak,  jóval nagyobb hőmérséklet változásokkal, mint a  lehűlési periódusok.

Vulkánkitörések során nagy mennyiségű szén- és kén-dioxid, illetve poranyag kerül az atmoszférábaForrás: https://www.origo.hu/tudomany/20160615-vulkankitores-pinatubo-piroklaszt-ar-izzofelho-pliniusi-szakasz-sztratoszfera-vulkani.html

A kutatók szerint erre a melegedési hajlamra az  egyik lehetséges magyarázat az úgynevezet sokszorosító hatásban rejtőzhet, ami által a mérsékelt fokú melegedés – például a vulkánokból az atmoszférába felszabaduló szén-dioxid  nyomán- természetesen felgyorsít bizonyos biológiai és kémiai folyamatokat, amik  tovább fokozzák ezeket a fluktuációkat, átlagosan még nagyobb  felmelegedéshez vezetve.

Ősi "hőmérők" az óceánfenéki üledékekből

Érdekes módon a csapat megfigyelte, hogy ez a melegedő hajlam körübelül 5 millió éve eltűnt, az idő tájt , amikor az északi pólus teljesen eljegesedett. Az még nem világos, hogy ennek milyen hatása volt a klímaváltozásokból eredő további hatásokra. De mivel  sarkvidéki jég jelenleg visszahúzódik, az új tanulmány azt sugallja, hogy egy ehhez hasonló multiplikátor hatás visszaüthet, aminek az ember indukálta globális felmelegedés további erősödése lehet a következménye.

Az északi-sarki jégtakaró zsugorodása egyelőre még feltartózhatatlan folyamatnak tűnikForrás: Wikimedia Commons

„Az északi félteke jégtáblái zsugorodnak és potenciálisan eltűnhetnek az emberi tevékenység hosszú távú hatása miatt. Kutatásunk azt sugallja, hogy ez a Föld klímáját alapvetően érzékenyebbé teheti az extrém, hosszú távú globális melegedési eseményekre, úgy mint ahogyan ez a geológiai múltban is látható" – mondja a tanulmány vezető szerzője, Constantin Arnscheidt.

Az óceáni üledékekbe záródott foraminiférák héjából következtetni lehet az egykori klimatikus viszonyokraForrás: Planet Ware

Az analízisükhöz a kutatók megvizsgálták a mélytengeri bentikus likacsosházúak (Foraminifera) héjait artalmazó üledékeket. E héjak kialakulására nagy hatással van az óceán hőmérséklete, ezért a foraminiférák héjai megbízhatóan tájékoztatnak a Föld régmúltbeli hőmérsékleteiről.Hosszú ideig tanulmányozták ezeket a héjakat, amelyeket világszerte gyűjtöttek és különböző időszakokra datálták, hogy nyomon kövessék a Föld hőmérsékletének változásait az elmúlt évmilliók során.

Felmelegedési spirálok miatt alakulhatott ki a szélsőségesen meleg éghajlat

„Ezeket az adatokat felhasználva az extrém klímaesemények tanulmányozásához a legtöbb kutatás az egyes nagy hőmérsékleti csúcsokra fókuszál, tipikusan a néhány Celsius-fokos felemelgedési csúcsokra. Ehelyett mi  a teljes statisztikát próbáltuk megvizsgálni és valamennyi fluktuációt tekintetbe venni, mintsem a nagyokat kiemelni"- mondja Arnscheidt.

Nullára kell csökkenteni az üvegházgázok kibocsátását.Forrás: WWF

A tudóscsoport először elvégezte az adatok statisztikai analízisét és megfigyelte, hogy az utóbbi 66 millió év alatt a globális hőmérsékleti fluktuációk eloszlása

nem hasonlít az úgynevezett standard haranggörbéhez,

aminek szimmetrikus végei az extrém melegedés és extrém hűlés fluktuációjának egyenlő valószínűségét mutatják.

A vegetáció buja és sűrű volt világszerte a paleocén-eocén termális maximuma idején.Forrás: http://www.bbc.com/earth/story/20150914-when-global-warming-made-our-world-super-hot

Ehelyett, a görbe figyelemreméltóan aszimmetrikus volt, inkább a melegedési és nem a hűlési események felé hajlott. „Ez azt mutatja, hogy van valamiféle erősödés ahhoz képest is, amit másként vártunk volna. Mindez valamiféle olyan alapvető dologra utal, ami ezt a felmelegedési hajlamot kiváltja" - –mondja Arnscheidt. Azt már régóta tudják a tudósok, hogy a melegebb hőmérsékletetek egy ponton túl felgyorsítják a biológiai és kémiai folyamatokat.

Egy eocén időszaki kis tó rekonstrukciója az Antarktiszon. Az eocén klímaoptimum idején az Antarktiszon szubtrópusi, illetve meleg-mérsékelt éghajlat uralkodottForrás:https://www.nature.com/articles/s41598-020-61973-5

Mivel a szén-ciklus, amely a hosszú távú éghajlat-ingadozások egyik fő hajtóereje, maga is ilyen folyamatokból áll, a hőmérséklet emelkedés nagyobb ingadozásaihoz vezethet, extrém melegedési események felé térítve el a rendszert.

 

A matematikában létezik egy sor egyenlet, ami az ilyen általános erősödést, vagy sokszorosító hatásokat leírja. A kutatók ezt a sokszorosító elméletet alkalmazták az analízisükhöz is, hogy megnézzék, vajon az egyenletek előre tudják-e jelezni az aszimmetrikus eloszlást.Végül azt találták, hogy az adatok és a megfigyelt felmelegedési hajlam megmagyarázható a multiplikatív teóriával. Más szavakkal, nagyon valószínű, hogy az elmúlt 66 millió év alatt a mérsékelt melegedő periódusokat átlagban tovább fokozták a sokszorosító hatások,  ami pedig még tovább melegítette a bolygót.

 

A globális felmelegedés több, szélsőséges melegedést okoz, állapítja meg egy MIT paleoklíma tanulmány.Forrás: https://news.mit.edu/2021/global-warming-paleoclimate-study-0811

A kutatás során a  tudósok megvizsgálták a múltbéli felmelegedések és a Föld pályájának változásai közti korrelációt. A tudósok arra is kíváncsiak voltak, hogy a sok múltbéli felemelgedési esemény miért eesett egybe ezekkel a változásokkal, és hogy ezek az események miért mutatnak a szokottnál is nagyobb felmelegedést, összehasonlítva azzal, amit a Föld pályájának változása önmagában okozhatott volna.

Eocén időszaki hal kövületeForrás: Wikimedia Commons

Daniel Rothman a MIT geológia professzora, és a tanulmány társszerzője egyesítette a Föld keringési változásait a sokszorosító modellel  és azt találták, hogy a sokszorosító hatások kiszámíthatóan erősítik a Föld pályájának változásai által okozott önmagában kisebb fokú hőmérsékletemelkedést.

„A klímamelegedések és lehűlések egyidejűek a Föld keringési változásaival, de az orbitális ciklusok  csak mérsékelt klímaváltozást jeleznének előre. De ha figyelembe vesszük a sokszorosító modellt, akkor a mérsékelt melegedésmár szélsőséges eseményeket hoz, amelyek az orbitális változásokkal általában egyidejűleg történnek" - nyilatkozta Rothman.

(Forrás: Massechusets Institute of Technology: https://news.mit.edu/)