أثناء انتشار الثدييات حول الكوكب ، زادت درجة حرارة الأرض بشكل حاد وخطير - وقد يواجه الكوكب ذلك مرة أخرى.
كانت بداية عصر الثدييات غريبة للغاية. كان الكوكب لا يزال يتحرك بعيدًا عن الاختفاء المذهل لنجومه الديناصورات الشهيرة. لا تزال أحدث حفرة في الأرض عبارة عن نظام تبخير ينابيع مائية حرارية تغلي تحت خليج المكسيك. بعد هذا الهرمج ، اتفق أسلافنا المذهولون بهدوء على أدوار جديدة على كوكب موروث بشكل عشوائي. وسرعان ما تكيفت الحياة مع الإيقاعات الجديدة - تجول البواء التي يبلغ طولها 15 مترًا في البيوت الزجاجية في الغابة ، ونمت الطيور إلى أبعاد ضخمة ، وتقليد أبناء عمومتها الذين تركوها ، وظهرت الثدييات ، مشابهة نسبيًا للأزواج الحديثة ، والتي يمكننا التعرف عليها ، وقد جربنا القليل. ولعدة ملايين من السنين ، بعد أن تم تحريرهم من الكعب الحديدي للعمالقة المختفين ، بدأوا في التجربة. وقد حرثت الحيتان المبكرة مساحة أرخبيل باكستان على أربعة أرجل ، واختبرت الحياة في الماء. قفزت الرئيسيات الأولى التي تشبه الليمور من قمم الأشجار ، وهرعت جميع أنواع الحوافر إلى الغابة.
لكن السمة الأكثر روعة في فترة الثدييات المبكرة كانت الحرارة المنتشرة - كانت ساخنة للغاية حيث تم العثور على التماسيح وأشجار النخيل
وأسماك القرش الرملية الرمادية خلف الدائرة القطبية الشمالية قبل 50 مليون سنة. على الجانب الآخر من الكرة الزرقاء الخضراء ، في المياه التي تغسل القارة القطبية الجنوبية اليوم ، يمكن أن تصل درجة حرارة سطح الماء إلى درجة حرارة لا تصدق اليوم 30 درجة مئوية ، ونمت الغابات الاستوائية تقريبًا في القارة القطبية الجنوبية. توجد مناطق غير حية في المناطق الاستوائية ، وهي شديدة الحرارة بالنسبة لبعض النباتات أو الحيوانات للبقاء على قيد الحياة.
ساد هذا الوضع في الغلاف الجوي القديم ، حيث كان 0.1 ٪ منها (1000 جزء في المليون) ثاني أكسيد الكربون. إذا كان هذا الرقم يبدو مألوفًا - أنت على حق ، في هذه الحالة يجب على البشرية أن تجلب الكوكب إلى نهاية هذا القرن. هذا يجب أن يزعجنا قليلاً.
"انبعث المزيد من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي - واحصل على درجة حرارة أسرع. يقول ديفيد نافس ، المتخصص في الكيمياء الجيولوجية العضوية من جامعة بريستول ، إن هذه فيزياء بسيطة للغاية ، والتي فكرنا بها في القرن التاسع عشر. لكننا لا نعرف مدى دقة الاحترار [الكوكب] بحلول نهاية القرن. استنادًا إلى بحثنا في المناخات القديمة ، يمكننا القول أنه أكثر مما كنا نعتقد ".
في الأسبوع الماضي ، أصدر Naafs وزملاؤه دراسة في مجلة Nature Geoscience ، حيث أعادوا بناء درجات حرارة الأرض خلال غرفة البخار القديمة هذه التي تحتوي على نسبة عالية من ثاني أكسيد الكربون التي كانت موجودة في أواخر
العصر الباليوسيني والأيوسين المبكر - في بداية عصر الثدييات. وحفروا درجات حرارة مشتعلة بشكل غير متوقع.
لدراسة الأرض الماضية ، يحتاج العلماء إلى أحجار جيدة ، ولحسن الحظ بالنسبة للجيولوجيين وشركات تعدين المعادن ، بقيت كمية هائلة من الفحم في الغابة والمستنقعات من الحقبة المبكرة من الثدييات. وادي نهر
باودر في الولايات المتحدة الأمريكية ، على سبيل المثال ، مليء بأهوار الباليوسين الأحفورية ، التي تحترق اليوم ، تشكل حوالي 10 ٪ من المساهمة في انبعاثات الكربون في الولايات المتحدة الأمريكية. درس فريق Naafs أمثلة على الفحم منخفض الجودة أو
الليجنيت الأسود أو الجفت الأحفوري. تم العثور على هذا الفحم في جميع أنحاء العالم (في كل مكان ، من المناجم المفتوحة في ألمانيا إلى الصخور المكشوفة في نيوزيلندا) ، وامتد وقت ظهوره من أواخر العصر الحجري القديم إلى العصر الأيوسيني المبكر ، من 56 إلى 48 مليون سنة مضت. تمكن العلماء من استعادة حالة المناخ القديم من خلال تحليل الهياكل الحساسة لدرجة الحرارة
للدهون التي تنتجها البكتيريا الأحفورية والأثريات التي تعيش في هذه المستنقعات المنقرضة والمحافظة عليها في الفحم. وجد الفريق أنه في الماضي ، مع محتوى عالي من ثاني أكسيد الكربون ، في بريطانيا القديمة وألمانيا ونيوزيلندا ، كانت الحياة تتحمل متوسط درجات الحرارة السنوية من 23-29 درجة مئوية ، وهو 10-15 درجة مئوية أكثر دفئًا من اليوم.
يقول نافس: "كانت هذه الأراضي الرطبة تبدو تمامًا مثل المستنقعات الاستوائية اليوم - مثل
إيفرجليدز على الأمازون". - لذا بدت أوروبا مثل إيفرجليدز ، وهذه الموجة المفاجئة من الحرارة التي نمر بها الآن [منتصف صيف 2018] ستكون طبيعية تمامًا. أي أن مثل هذا المناخ سيكون كل يوم ".
أجبر الطقس الحار اليوم ، الذي تأسس في أوروبا ، الدول الاسكندنافية على أخذ حمام شمسي ، وقاد إلى شواطئ الغزلان ، عند درجات حرارة تصل إلى 32 درجة مئوية داخل الدائرة القطبية الشمالية. أثار حرائق الغابات المدمرة في اليونان وتسبب في عطلة نهاية الأسبوع التي لا تطاق في إسبانيا والبرتغال. ولكن قبل أكثر من 50 مليون سنة ، سيكون مثل هذا الطقس أساسيًا لخطوط العرض من 45 درجة إلى 60 درجة. وفي مثل هذا الطقس الحار ، عندما كانت الحرارة غير المسبوقة طبيعية ، كانت موجة من الحرارة غير المتوقعة ستبدو غير إنسانية.
"ربما موجة من الطقس الحار في أوروبا ستجعل الطقس عند حوالي 40 درجة مئوية لمدة ثلاثة أسابيع. لا نعرف ". كانت هذه هي الحياة في نهاية العصر الحجري القديم وبداية الإيوسين عند خطوط العرض الوسطى. ولكن بالقرب من خط الاستواء في هذا الحمام العالمي ، كان ينبغي أن تكون الحرارة أكثر حدة ، والتغلب على قيود الحياة المعقدة. لمعرفة مدى الوحشية ، قام فريق Naafs بتحليل عينات من اللجنيت القديم من الهند ، والتي كان يجب أن تكون موجودة في المناطق الاستوائية طوال الوقت - لا تزال هذه شبه القارة تتحرك على طول المحيط الهندي لتلبية موعدها مع آسيا ، ورفع الجبال. ولكن ، للأسف ، اتضح أن درجات حرارة تلك العينات تجاوزت الحد الأقصى. كانت عالية جدًا بحيث لا يمكن قياسها بالطريقة المطورة حديثًا. لذلك ، يبقى السؤال عن مدى الجحيم الذي كانت فيه المناطق الاستوائية في الأيام الأولى من وجود أسلافنا مفتوحًا - ومع ذلك ، قام العلماء بتحميل اثنين من أجهزة الكمبيوتر بمهمة إعادة بناء هذا الوضع ، كما لو كانت قد خرجت من الخيال العلمي.
يقول نافس: "تشير بعض النماذج المناخية إلى أن المناطق المدارية كانت منطقة ميتة حيث تجاوزت درجات الحرارة 50 درجة مئوية ، على سبيل المثال ، في إفريقيا وأمريكا الجنوبية". "ولكن ليس لدينا بيانات ، لذلك لا نعرف ذلك".
يتناسب عمل Naafs مع فكرة عامة أكبر عن الأرض ككوكب دفيئة لا يمكن التعرف عليه تقريبًا في الماضي البعيد. عادت عالمة الحفريات Jaelyn Eberle من جامعة كولورادو مؤخرًا إلى مكتبها في بولدر من
جزيرة Ellesmere ، كندا ، والتي تجري أبحاثًا منذ التسعينيات. Ellesmere بعيدة في الشمال حيث يمكنك التسلق حتى لا تسقط أمريكا الشمالية وتلتقي سانتا كلوز. هناك مرتفعات لا حياة فيها ترتفع فوق المضائق المليئة بالجليد ، ولا يمكن أن تتناوب سوى الرنة الوحيدة مع ثور المسك تحت سماء
نونافوت الشاسعة. هناك أيضًا دببة قطبية هناك ، لكن Eberly كان محظوظًا بعدم الالتقاء بأي منها حتى الآن - على الرغم من أنه في الجزء العلوي من العالم ، يمكن أن يلعب العميل المحتمل نكتة معك ، وقد يبدو الأرنب القطبي الأبيض الثلجي على ساقيه الخلفيتين ، على مسافة معينة ، مهددًا.
يقول إيبيرلي: "أنت تأخذ مسدسك ، وتبدأ في القلق ، ثم تنظر من خلال المناظير - إنها مجرد أرنب".
لكنه يتسلق شمالًا ليس فقط للقاء أحيانًا بممثلي الحيوانات القطبية. هدفها هو حيوانات الأوقات الأكثر دفئا. على الرغم من وجود الأشجار ، على مستوى العالم ، لا تنمو ، هناك جذوع. ويبلغ عمرهم حوالي 50 مليون سنة.
يقول إبرلي عن نظام بيئي مدفون في تربة القطب الشمالي: "إن الغابات الأحفورية في إليسمير هي مشهد مذهل". "بمجرد أن تبدأ في دراستها بالتفصيل ، هناك مفاجأة - واو ، هذه هي الغابة."
إيبيرلي هو متخصص في علم الحفريات ومتخصص في الفقاريات ، وعلى الرغم من أن ثور المسك يمكن أن يمر بالقرب من معسكرها ، إلا أن هناك مجموعة متنوعة من الحيوانات في التربة تحته للدراسة.
"هناك تمساح ، سلاحف عملاقة ، قرود ، كل ذلك. الحيوانات الضخمة المشابهة
لأفراس النهر هي
coryphodons . تابير - أي لدينا تابير هنا ، عاشوا بالقرب من القطب الشمالي في بداية العصر الأيوسيني ، على الرغم من حقيقة أن التابير لا يعيش في القطب اليوم "، تضحك.
يشير وجود هذه الحيوانات إلى مناخ دافئ للغاية. ومع ذلك ، هناك فرق كبير إلى حد ما بين التوقعات التقليدية للاحترار في المستقبل - على سبيل المثال ، التي قدمتها الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) ، والتي تتحدث عن الاحترار بنحو 4 درجات مئوية بحلول نهاية القرن ، شريطة أن تظل الانبعاثات الحالية وارتفاع مستويات سطح البحر بضعة سنتيمترات - وأرض غير معروفة تقريبًا مدفونة في الحجارة ، والتي ظهرت بمعدلات مماثلة من ثاني أكسيد الكربون ، والتي تحفرها Eberly.
إحدى الطرق الواضحة لإزالة هذا التناقض هي ملاحظة أن تغيرات الأرض القديمة استغرقت مئات الآلاف وملايين السنين ، ولن يتوقف الكوكب عن التغيير في نهاية القرن الحادي والعشرين. التغييرات ، التي نلاحظ بدايتها بالفعل ، ستظهر أيضًا بشكل كامل على مدى آلاف السنين فقط - ما لم نتخذ إجراءات سريعة للتعويض عنها. آخر مرة كان محتوى ثاني أكسيد الكربون يساوي الحاضر عند 400 جزء في المليون (0.04٪) قبل 3 ملايين سنة في العصر البليوسيني ، عندما كان مستوى سطح البحر أعلى بنحو 25 مترًا مما هو عليه اليوم. من الواضح أن المناخ لم يصل بعد إلى توازن مع عالم بمحتوى ثاني أكسيد الكربون هذا.
وعليك الانتظار لفترة طويلة. على أي حال ، بالتأكيد لن نتوقف عند 400 جزء في المليون. إذا وصلنا بمحتوى ثاني أكسيد الكربون إلى حوالي 1000 جزء في المليون بنهاية القرن ، فلن يذهب الاحترار إلى أي مكان ، وستستمر الأرض في التغير لفترة طويلة بحيث تبدو هذه الفترة البشرية أبدية بالنسبة للإنسان. وأخيرًا ، عندما يصل نظام الأرض إلى التوازن ، فمن المرجح أن تكون حالة لا يمكن العثور عليها في التاريخ التطوري الوجيز لـ Homo sapiens. ما هو مزعج للغاية ، النماذج المناخية ، التي نعتمد عليها ، كنوع ، نعتمد عليها في التنبؤ بمستقبلنا ، وقد فشلت في معظمها في التنبؤ بماضينا الملتهب. على الرغم من أن الفجوة تضيق ، إلا أن النماذج تقترب من الحقيقة ، حتى تلك التي تقترب من استنساخ الدفيئة في عصر الإيوسين المبكر تتطلب زيادة في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي
بمقدار 16 مرة مقارنةً بالتيارات الحديثة - وهذا يتجاوز بكثير مجرد مضاعفة أو مضاعفة ثاني أكسيد الكربون ، س والذي يتضح من السجلات الأحفورية.
من الواضح أننا نفتقد شيئًا ، وتعتقد نافس أن أحد المكونات المفقودة في النماذج هو الميثان - وهو غاز ذو تأثير دفيئة قوي يمكن أن يساعد في سد الفجوة بين عالم النماذج وعالم الأحافير.
يقول: "لا نعرف أي شيء عن دورات الميثان في فترات الاحتباس الحراري هذه". "نعلم أنه كلما زادت درجة حرارته ، زادت كمية الميثان التي تعطيها المستنقعات ، لكننا لا نعرف أي شيء عن دورات الميثان خارج متناول قلوب الجليد ، ويبلغ عمرها 800000 عام فقط". نحن نعلم أن المستنقعات الاستوائية تضخ غازًا أكثر من غاز الميثان من المستنقعات الباردة. ونحن نعلم أن الميثان يمكن أن يعزز الاحترار عند خطوط العرض العالية ، وقد يكون هذا هو الملاحظات المفقودة ".
في العديد من الجوانب ، لا يمكن مقارنة هذه العوالم القديمة بعالمنا. يجب توخي الحذر لمقارنة عالمين مختلفين. لم يكن العصر المبكر للثدييات مثل كوكب اليوم. كانت القارات مختلفة عن بعضها البعض ، والتي تم تداول المحيطات بشكل مختلف ، وكانت ظروف الحدود قبل 50 مليون سنة مختلفة تمامًا عن ظروفنا - خلال كل هذا الوقت الرائع ، حدث عدد كبير من التغييرات في التكتونية وعلم المحيطات وعلم الأحياء. ولكن إذا ضخ ما يكفي من غازات الدفيئة في الغلاف الجوي بشكل مصطنع ، فوفقًا لناف ، يمكنك إعادة إنشاء العديد من الجوانب الأكثر وحشية في الحقبة المبكرة من الثدييات.
يقول: "إذا أحرقنا كل الوقود الأحفوري وانتظرنا عدة قرون ، فيمكننا العودة إلى تلك الحالة". - في الواقع ، في جميع أنواع دراسات المناخ القديم ، تبين أن المحتوى العالي من ثاني أكسيد الكربون يعني مناخًا دافئًا للغاية. وعندما يصبح دافئًا جدًا ، يمكن أن يصبح دافئًا جدًا. "