Điều này đã sống sót qua sự nóng lên toàn cầu nhanh chóng - vậy tại sao chúng ta không thể? Jay Mymees / Bảo tàng Smithsonian

Người ta thường nói rằng con người đã khiến Trái đất ấm lên với tốc độ chưa từng thấy. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một thời kỳ khác, một số 55m năm trước, khi các vụ phun trào núi lửa khổng lồ đã bơm rất nhiều carbon vào bầu khí quyển mà hành tinh nóng lên ở tốc độ mà các nhà địa chất sẽ nghĩ là tốc độ chóng mặt.

Tin tốt là hầu hết các loài thực vật và động vật đều sống sót qua câu thần chú ấm áp. Hành tinh đã trải qua nhiều lần tuyệt chủng hàng loạt - và đây không phải là một trong số đó. Nhưng có một nhược điểm: ngay cả sau khi mức carbon trở lại mức trước đó, khí hậu phải mất nhiều năm để 200,000 trở lại bình thường.

Các nhà địa chất có một tên cho giai đoạn nóng lên đột ngột sớm hơn này: Nhiệt độ tối đa Palaeocene - Eocene. PETM, như chúng ta gọi nó, đã xảy ra 55.5ọt 55.3 hàng triệu năm trước. Theo nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature Geoscience nó liên quan đến sự nóng lên toàn cầu giữa 5 và 8 ° C trong khoảng thời gian 200,000 năm.

Các vụ phun carbon khổng lồ chịu trách nhiệm cho PETM có lẽ bắt nguồn từ các vụ phun trào núi lửa ở Bắc Đại Tây Dương và đốt cháy các loại đá giàu hữu cơ qua đó dung nham đi qua, điều này càng kích hoạt nóng chảy metan đông lạnh lưu trữ ở dưới cùng của đại dương sâu nhất.

Bài học từ PETM

Có sự tương đồng rõ ràng giữa PETM và tình hình hiện nay, ngay cả khi thiếu con người đốt nhiên liệu hóa thạch 55m năm trước. Nghiên cứu cho thấy PETM được gây ra bởi lượng khí thải carbon hàng năm ít nhất là 900 triệu tấn (900 MT) trong những năm 200,000. Đó là ít hơn mười lần so với con người carbon 9500 MT đang phát hành vào khí quyển mỗi năm. Chắc chắn gây lo ngại?

Thế giới đã không còn nóng như vậy kể từ đó. Glen Fergus, CC BY-SA

Tuy nhiên, có một chút sai lầm khi đề xuất mức phát thải chỉ là 10% mức hiện tại dẫn đến sự nóng lên của 5 ° C trở lên. Có thể thu nhỏ quá xa, ngay cả khi đánh giá biến đổi khí hậu. Xem xét rằng CO₂ chỉ duy nhất tồn tại trong bầu khí quyển trong nhiều năm với 1,000, để đạt được nhiều nhất là 8 ° C làm ấm phần lớn carbon PETM phải được đưa vào khí quyển trong một thời gian rất ngắn, trong đó trung bình dài hạn đã bị vượt quá.

Các nhà nghiên cứu xác định hai xung xung như vậy, mỗi xung kéo dài không quá 1,500 năm. Các vụ phun trào núi lửa không thể dự đoán được - và chắc chắn là không nhất quán - nhưng chúng sẽ phù hợp với cấu hình của các xung xung này. Chính những vụ bơm carbon khổng lồ, nhanh chóng này vào bầu khí quyển đã lấn át cả bể chứa carbon đại dương cực kỳ hiệu quả của Trái đất: cần có thời gian để đối phó với những cú đánh như vậy.

Nghiên cứu cho thấy phải mất 200,000 năm trước khi Trái đất trở lại bình thường (có thể bị cản trở bởi các vụ phun trào núi lửa) - một khoảng thời gian cho thấy Trái đất sẽ không sớm hồi phục sau những căng thẳng hiện tại.

Ấm áp Nice ấm lên?

Một khía cạnh hấp dẫn của sự nóng lên của PETM là không có sự tuyệt chủng hàng loạt. Có lẽ các hệ sinh thái đã kiên cường phát triển sau hậu quả của sự tuyệt chủng tuyệt vời của khủng long một số 10m năm trước. Có lẽ sự nóng lên không đủ lâu. Có lẽ sự ấm lên chỉ làm cho mọi thứ tốt đẹp.

Nhưng sự nóng lên toàn cầu thường không phải là tin tốt cho cư dân trên hành tinh. Khi các vụ phun trào núi lửa khổng lồ ở Siberia ngày nay tạo ra sự gia tăng tương đương về nhiệt độ toàn cầu 250m năm trước, nó đã gây ra cuộc khủng hoảng lớn nhất trong lịch sử Trái đất. Khoảng 95% các loài của hành tinh đã bị xóa sổ trong cái được gọi là sự tuyệt chủng Permi-Triassic, hay Chết tuyệt vời. Trái đất chắc chắn không phải là tốt đẹp và vẫn còn nóng không thể chịu được trong hàng triệu năm. So sánh, PETM trông giống như một bữa tiệc trà.

Là loài người ra khỏi móc? Rốt cuộc, chúng ta chỉ phát ra một chút carbon mỗi năm, không có gì giống như liều lượng lớn được quản lý bởi các vụ phun trào khổng lồ trong lịch sử địa chất. Không. Các hồ sơ palaeoclimate độ phân giải cao xuất hiện hiện đang chỉ ra rằng sự nóng lên toàn cầu đã có tiền lệ trong hồ sơ đá, và nó luôn khiến Trái đất mất nhiều thời gian để phục hồi.

Ngày nay, tác động của sự nóng lên toàn cầu 5-8 ° C là rất khó xác định. Nó nằm ngoài các tình huống xấu nhất của hầu hết các mô hình khí hậu - nhưng nó không nằm ngoài giới hạn khả năng.

Hãy thực hiện một số tính toán sơ bộ - và đơn giản hóa mọi thứ bằng cách nói về CO₂ một mình: ngày nay, bầu khí quyển của Trái đất chứa ít nhất GigUMX gigatons của CO₂. Con người tiêm thêm megUMX 30000 mỗi năm (1% khối lượng trong khí quyển). Núi lửa chỉ thêm một phần đóng góp của con người.

Ngược lại, tổng CO₂ phát hành từ bẫy Siberia và những tảng đá bị đốt cháy bởi dung nham của nó được ước tính là 30,000 đến 100,000 gigatons. Đó là mười đến ba mươi lần tổng lượng carbon hiện có trong khí quyển. Với tốc độ hiện tại, con người sẽ chỉ cần 1000 - 3000 năm để tạo ra số tiền này (phải mất Bẫy Siberian lâu hơn nữa) và đến năm 3014 Trái đất có thể phải đối mặt với một thảm họa khác. Điều đó có âm thanh một thời gian dài? Đối với một nhà địa chất, đây là những khoảng thời gian cực kỳ ngắn.

Ân sủng cứu rỗi của chúng ta dường như là chúng ta sắp ra khỏi kỷ băng hà với bầu không khí tương đối thấp CO₂và rằng chúng ta sẽ hết nhiên liệu hóa thạch trước khi kịch bản trên có thể xảy ra. Tuy nhiên, các nhà địa chất đã chỉ ra rằng việc bơm lượng lớn carbon vào khí quyển có thể thay đổi khí hậu khá nhanh, và chúng ta đã đi dọc theo con đường. Bây giờ chúng ta đang chứng kiến ​​những thay đổi lớn đối với thời tiết và thời gian của chúng ta sẽ cho biết đây có phải là biểu hiện của biến đổi khí hậu dài hạn hay không.

Chắc chắn khí hậu Trái đất sẽ thay đổi khi chúng ta tiếp tục phát ra. Thế hệ của chúng ta có thể không thấy tác động của sự thay đổi đó, nhưng chúng ta cần quyết định những gì chúng ta muốn cho tương lai của Trái đất. Đã đến lúc học hỏi từ quá khứ của Trái đất - các tập phim như PETM và Permi-Triassic - khi chúng ta nhìn về tương lai của nó.

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation
Đọc ban đầu bài viết.

Giới thiệu về Tác giả

David Bond là thành viên nghiên cứu và giảng viên cao cấp của NERC về Địa chất tại Đại học Hull. Nghiên cứu của tôi xem xét kỷ lục về sự thay đổi môi trường trong các sự kiện tuyệt chủng hàng loạt lớn nhất của Trái đất. Trong khi ở Na Uy, tôi đã nghiên cứu về nguyên nhân và hậu quả của biến đổi khí hậu liên quan đến Trung Permi (c. 260 triệu năm trước) và kết thúc thảm họa Permi (c. của vĩ độ phía bắc cao).