Μια κλεφτή ματιά από το απώτατο παρελθόν στο μέλλον του πλανήτη

Μελετώντας δείγματα απολιθωμένης γύρης ηλικίας 56 εκατ. ετών, η Ελληνικής καταγωγής Αυστραλή γεωλόγος Βέρα Κορασίδη από το Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης και ο ερευνητής παλαιο-γεωλόγος Scott L. Wing από το Μουσείο Smithsonian αντλούν συμπεράσματα για τις επιπτώσεις της υπερθέρμανσης του πλανήτη στο απώτατο παρελθόν.

Με τη χρήση ορυκτών καυσίμων και άλλες δραστηριότητες, εμείς οι άνθρωποι αυξήσαμε τη συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα πάνω από 40% τα τελευταία 150 χρόνια με αποτέλεσμα την άνοδο της θερμοκρασίας κατά ένα βαθμό Κελσίου και πλέον. Αυτό όχι μόνο δεν έχει προηγούμενο στην ανθρώπινη ιστορία, αλλά ξεπερνά και ό,τι γνωρίζουμε για τα τελευταία 2,5 εκατ. χρόνια. Θα πρέπει να κοιτάξουμε πίσω στην ιστορία της Γης για να βρούμε παραδείγματα για το πώς οι τεράστιες ανθρακούχες εκπομπές επηρεάζουν το κλίμα και τη ζωή στον πλανήτη. Ένα καλό τέτοιο παράδειγμα χρονολογείται πριν από 56 εκατ. χρόνια, όταν σημειώθηκε το λεγόμενο Θερμικό Μέγιστο Παλαιόκαινου-Ηώκαινου (PETΜ), μια περίοδος μεγάλης και απότομης ανόδου της θερμοκρασίας της Γης -της μεγαλύτερης που έχει γνωρίσει ποτέ ο πλανήτης.

Σε ένα διάστημα περίπου 5.000 ετών, μια ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα ίση περίπου με το σύνολο των σημερινών αποθεμάτων καυσίμων εκλύθηκε στην ατμόσφαιρα, πιθανότατα από έναν συνδυασμό ηφαιστειακής δραστηριότητας και CO₂ αποθηκευμένου σε υποθαλάσσια ιζήματα. Το φαινόμενο προκάλεσε την άνοδο της θερμοκρασίας στον πλανήτη κατά περίπου 6^ο C, η οποία και παρέμεινε για πάνω από 100.000 χρόνια.

Παρόλο που αρχική απελευθέρωση του άνθρακα ήταν δέκα φορές πιο αργή απ’ ό,τι συμβαίνει σήμερα, οι συνέπειες που προκάλεσε στη χημική σύσταση των ωκεανών και τη γεωγραφική κατανομή της πανίδας και χλωρίδας ήταν τεράστιες.

Ενδιαφερόμαστε για το πώς το PETΜ επηρέασε τα οικοσυστήματα και ένα καλό σημείο έρευνας είναι η κοιλάδα Bighorn στα Βραχώδη Όρη στο Wyoming στις ΗΠΑ. Είναι ο Παράδεισος των παλαιοντολόγων. Τα κακοτράχαλα εδάφη της φιλοξενούν έναν πλούτο απολιθωμάτων σε ιζήματα από αρχαίους ποταμούς που έχουν διαβρώσει τα γύρω βουνά. 

Η κοιλάδα Bighorn στο Wyoming είναι παράδεισος για τους παλαιοντολόγους

Προηγούμενες έρευνες στην περιοχή έχουν δείξει μια σειρά αλλαγών στα εκεί οικοσυστήματα κατά τη διάρκεια του ΡΕΤΜ. Μια τεράστια ποικιλία νέων ειδών θηλαστικών πρωτοεμφανίστηκε τότε στη Βόρειο Αμερική που πιθανότατα μετανάστευσαν από άλλες ηπείρους από τα βορεινά περάσματα που έγιναν κατοικήσιμα λόγω του ζεστότερου κλίματος. Επιπλέον, πολλά είδη θηλαστικών εξελίχθηκαν και έγιναν πιο μικρόσωμα -ίσως λόγω της μεγαλύτερης θερμοκρασίας και κάποιων φυτών που έχασαν τη θρεπτικότητά τους λόγω της αύξηση του CO₂ στην ατμόσφαιρα.

Έρευνες σε απολιθώματα φύλλων έδειξαν ότι πολλά είδη φυτών εξαφανίστηκαν από την περιοχή και αντικαταστάθηκαν από είδη που μπορούσαν να προσαρμοστούν σε θερμά και ξηρά κλίματα.

Η ομάδα του Πανεπιστημίου μελέτησε απολιθωμένα μόρια γύρης γιατί θέλαμε να καταλάβουμε τις αλλαγές στην πανίδα με τη μεγαλύτερη δυνατή λεπτομέρεια. Η γύρη είναι πολύτιμη για αυτού του είδους την έρευνα επειδή παράγεται σε αφθονία, διασκορπίζεται ευρέως στον αέρα και το νερό, είναι ανθεκτική στην αποσύνθεση και διατηρείται εύκολα σε παλαιά πετρώματα. Διαπιστώσαμε ότι η χλωρίδα είχε αρχίσει να αλλάζει μερικές δεκάδες χιλιάδες χρόνια πριν από τη μεγάλη απελευθέρωση άνθρακα. Τα είδη φυλλοβόλων πλατύφυλλων δέντρων που εξακολουθούν ακόμα και σήμερα να είναι συνηθισμένα στις υγρές εύκρατες περιοχές του βόρειου ημισφαιρίου έγιναν πιο σπάνια, ενώ άρχισαν να διαδίδονται οι υποτροπικοί φοίνικες και άλλα φυτά των θερμών κλιμάτων. Αυτό μας δείχνει ότι το κλίμα είχε ήδη αρχίσει να θερμαίνεται και να γίνεται πιο ξηρό πριν από το ΡΕΤΜ, ίσως λόγω της εντεινόμενη ηφαιστειακής δραστηριότητας στον Βόρειο Ατλαντικό.

Αφού όμως ξεκίνησε το ΡΕΤΜ, οι αλλαγές στη χλωρίδα ήταν δραματικές: Μέσα σε λίγες δεκάδες χιλιάδες χρόνια, όλα τα φυτά που ευδοκιμούσαν σε υγρότοπους εξαφανίστηκαν και άλλα ήδη ανθεκτικά σε θερμές και ξηρές συνθήκες εισέβαλαν στην κοιλάδα Bighorn. Φανταστείτε από τους βάλτους της Φλόριντα να πάμε στα ξηρά δάση του νότιου Μεξικού.

Πριν και μετά το Θερμικό Μέγιστο Παλαιόκαινου-Ηώκαινου (PETM), η κοιλάδα άνυδρη σήμερα κοιλάδα Bighorn στα Βραχώδη Όρη ήταν γεμάτη με ελώδη δάση, όπως της Φλόριντα και της Τζώρτζια

Από πού προήλθαν όλα αυτά τα υποτροπικά είδη φυτών; θα αναρωτηθείτε. Η ομάδα μας μοιράστηκε εικόνες της γύρης αυτών των ειδών με επιστήμονες του κλάδου, οι οποίοι επιβεβαίωσαν ότι είχαν δει τα ίδια είδη σε πετρώματα του Παλαιόκαινου που χρονολογούνται μερικά εκατομμύρια έτη νωρίτερα στον Κόλπο του Μεξικού, κάπου 2.000 χιλιόμετρα μακριά. Αυτό υποδηλώνει ότι με την άνοδο της θερμοκρασίας και ξηρασίας, τα δέντρα επεκτάθηκαν βορειότερα, αλλά όταν η θερμοκρασία έπεσε υποχώρησαν και πάλι πιο νότια.

Καθώς το ΡΕΤΜ υποχωρούσε και η Γη γινόταν ψυχρότερη τα πιο δροσερά και εύκρατα δάση επέστρεψαν στην κοιλάδα Bighorn. Μερικές εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια μετά το ΡΕΤΜ, κυριαρχούσαν στους βάλτους πολλά από τα είδη δένδρων που υπήρχαν και παλαιότερα, πριν από το ΡΕΤΜ, μαζί με ορισμένα νέα είδη που είχαν πιθανότατα μεταφερθεί στη Βόρειο Αμερική από τα περάσματα του Αρκτικού κύκλου.

Λογικά θα υπέθετε κανείς ότι μια τόσο μεγάλη μεταβολή σε τόσο σύντομο- από γεωλογική άποψη – χρόνο θα είχε οδηγήσει σε εξαφάνιση πολλών ειδών, κάτι τέτοιο όμως δεν διαπιστώνεται από τη  γύρη ούτε από τα απολιθωμένα φύλλα. Είμαστε σχεδόν σίγουροι ότι αυτό οφείλεται στην ύπαρξη τοπικών καταφυγίων σε μεγαλύτερα υψόμετρα στα Βραχώδη Όρη ή σε κοντινές περιοχές που επηρεάστηκαν λιγότερο από την ξηρασία.

Το Θερμικό Μέγιστο Παλαιόκαινου-Ηώκαινου μας δείχνει όμως τι να περιμένουμε στο μέλλον από την υπερθέρμανση του πλανήτη: άνοδο της οξύτητας των ωκεανών και συχνά δραματική, μακροπρόθεσμη αλλαγή των οικοσυστημάτων. Εάν χρησιμοποιήσουμε το σύνολο των αποθεμάτων ορυκτών καυσίμων που υπάρχουν στη Γη, θα χρειαστούμε 100.000 χρόνια για να απομακρυνθεί όλο το CO₂ από την ατμόσφαιρα με φυσικούς τρόπους.

Υπάρχει ωστόσο και ένα αποτέλεσμα με λιγότερο δυσάρεστες προοπτικές. Ακόμη και εν μέσω της μεγάλης και γεωλογικά ταχείας κλιματικής αλλαγής στην αρχή του PETM, τα φυτά κατόρθωσαν να επιβιώσουν κάπου σε αυτήν την ορεινή περιοχή. Επίσης, τα εύκρατα δάση δεν εξαφανίστηκαν αλλά επέστρεψαν στην κοιλάδα Bighorn κατά το Ηώκαινο. Έπειτα από πάνω από 100.000 χρόνια θερμού και ξηρού κλίματος, τα δάση αυτά ήταν και πάλι όπως τα αρχικά προ PETM.

Αυτό υποδηλώνει ότι τα δάση θα μπορούσαν να επανέλθουν σε μια ισορροπία παρόμοια με την προηγούμενη ακόμα και μετά από μια πολύ μακρά περίοδο κλιματικής αλλαγής. Αρκεί να βρούμε έναν τρόπο να διατηρήσουμε όλα τα είδη που συνθέτουν αυτά τα μοναδικά οικοσυστήματα. Οι αποθήκες αυτές βιοποικιλότητας, όπως αλλιώς ονομάζονται, δεν είναι βέβαια κάποια ράφια σε ένα εργαστήριο, αλλά ολόκληρα οικοσυστήματα με μέγεθος και χαρακτηριστικά που θα επιτρέπουν την αναπαραγωγή τους και τη νέα γεωγραφική τους επέκταση.

Πηγή: Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης, Βέρα Κορασίδη, Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης, και Scott L. Wing, Μουσείο Smithsonian.

Δείτε περισσότερα άρθρα σχετικά με την κλιματική αλλαγή στο www.clima21.gr