Nowe badania pokazują, że ruch ziemskich płyt tektonicznych – a konkretnie ich rozsuwanie się w wyniku oddalania się płyt – był głównym czynnikiem napędzającym długoterminowe zmiany klimatyczne w ciągu ostatnich 540 milionów lat. Podważa to długo utrzymywane założenie, że aktywność wulkaniczna w strefach zderzeń płyt była dominującym czynnikiem regulującym zawartość węgla w atmosferze i globalną temperaturę.
Historyczne zmiany klimatyczne i rola węgla
Klimat Ziemi podlegał cyklicznym wahaniom w całej jej historii geologicznej, od ekstremalnych warunków „lodowcowych” (zimno, epoki lodowcowe) do warunków „cieplarnianych” (ciepło, wysoki poziom dwutlenku węgla). Godne uwagi epoki lodowcowe miały miejsce w epoce późnego ordowiku, późnego paleozoiku i kenozoiku. I odwrotnie, cieplejsze okresy niezmiennie zbiegały się ze zwiększonym stężeniem dwutlenku węgla w atmosferze.
Badanie prowadzone pod kierunkiem badacza z Uniwersytetu w Melbourne, Bena Mathera, zrekonstruowało ruch węgla między wulkanami, oceanami i wnętrzem Ziemi na przestrzeni setek milionów lat. Analiza ta pokazuje, że węgiel uwalniany z grzbietów śródoceanicznych i szczelin kontynentalnych – w miejscach, gdzie płyty tektoniczne się od siebie oddalają – najprawdopodobniej spowodował główne zmiany klimatyczne przez większą część historii Ziemi.
Obalanie paradygmatu wulkanicznego
Przez dziesięciolecia naukowcy uważali, że głównym źródłem węgla atmosferycznego są łańcuchy wulkaniczne powstałe w wyniku zderzenia płyt tektonicznych. Jednak zespół Mathera odkrył, że emisje wulkaniczne stały się dominującym źródłem węgla dopiero w ciągu ostatnich 100 milionów lat.
„Nasze odkrycia sugerują, że gaz węglowy uwalniany z uskoków i grzbietów głęboko pod oceanem w wyniku ruchu płyt tektonicznych prawdopodobnie spowodował główne zmiany między klimatem lodowcowym a cieplarnianym przez większą część historii Ziemi”. – Doktor Ben Mather
Sugeruje to, że podstawowym mechanizmem regulacji klimatu był ruch płyt, a nie zderzenie, przez większą część przeszłości Ziemi. Integrując rekonstrukcje tektoniczne płyt z modelowaniem obiegu węgla, naukowcy prześledzili, w jaki sposób węgiel był magazynowany, uwalniany i poddawany recyklingowi w trakcie przemieszczania się kontynentów.
Implikacje dla współczesnych zmian klimatycznych
Badanie podkreśla kluczową rolę, jaką węgiel odgrywa w wywoływaniu długoterminowych zmian klimatycznych. Stwierdza, że współczesna działalność człowieka uwalnia węgiel w tempie znacznie przekraczającym jakikolwiek naturalny proces geologiczny obserwowany w przeszłości.
Oznacza to, że system klimatyczny Ziemi ulega destabilizacji w niespotykanym dotąd tempie. Odkrycia stanowią coraz większy zbiór dowodów na to, że poziom węgla w atmosferze jest kluczowym czynnikiem powodującym poważne zmiany klimatyczne i że skala współczesnych zmian klimatycznych jest niezwykle niezwykła.
Badanie stanowi wyraźne przypomnienie, że zrozumienie, w jaki sposób Ziemia kontrolowała swój klimat w przeszłości, ma kluczowe znaczenie dla interpretacji alarmującego tempa zmian zachodzących obecnie.
Badanie opublikowano w czasopiśmie Communications Earth & Environment.
