Istoria dioxidului de carbon de pe Pământ de când au dispărut dinozaurii și până în prezent

Șerpi mari, aligatori, broaște țestoase uriașe și lemuri zburători au trăit într-o Arctică plăcută, acum aproximativ 50 de milioane de ani. Era o perioadă în care puternicul gaz cu efect de seră dioxidul de carbon a crescut în atmosfera Pământului, făcând regiunile polare înalte de-a dreptul tropicale. Iată o scurtă analiză a istoriei dioxidului de carbon de pe Pământ din era dinozaurilor până acum.

Oamenii de știință care cercetează perioadele climatice din trecut, numiți paleoclimatologi, au colectat numeroase dovezi că CO2 a fost mult timp o pârghie dominantă asupra temperaturii Pământului. Dovezile există în substanțele chimice depozitate în fosile, care indică cât de mult dioxid de carbon a saturat odată atmosfera. Acum, cercetătorii paleoclimatului au publicat cea mai cuprinzătoare istorie a dioxidului de carbon din trecutul Pământului, începând cu perioada de după dispariția dinozaurilor, cu aproximativ 66 de milioane de ani în urmă. Cercetarea, care arată cea mai puternică legătură între nivelurile anterioare de CO2 și temperaturile globale, a fost publicată recent în revista științifică Annual Review of Earth and Planetary Sciences.

Povestea geologică de 66 de milioane de ani arată o tendință generală de scădere naturală a CO2 în decurs de zeci de milioane de ani, care se încheie în epoca de gheață recentă din punct de vedere geologic. În mod crucial, această istorie dezvăluie, de asemenea, creșterea extremă, nenaturală a nivelului de dioxid de carbon în ultimii 150 de ani.

„Desigur, dioxidul de carbon s-a schimbat în timp, dar s-a întâmplat în moduri lente și previzibile”, a spus James Rae, un paleoclimatolog de la Universitatea St. Andrews, care a condus noile cercetări. „Ceea ce se întâmplă acum este mult mai rapid decât orice, în evidența geologică. Nu există nimic în comparație cu ceea ce se întâmplă acum”.

Evoluția dioxidului de carbon e cel puțin interesantă

Ceea ce se întâmplă acum este că oamenii au devenit extrem de abili la dezgroparea unor cantități prodigioase din unele dintre cele mai bogate materiale de carbon de pe Pământ („combustibili fosili”) și le ard. O mare parte din acest carbon ajunge în atmosferă. „Nu ai putea proiecta o modalitate mai bună de a pune mai mult CO2 în atmosferă”, a spus Rae.

În mod crucial, cele mai recente cercetări demonstrează, de asemenea, o legătură puternică între nivelurile de CO2 și reconstrucțiile anterioare ale temperaturilor globale. Pe scurt, când nivelurile de dioxid de carbon erau ridicate, la fel era și temperatura, iar când aceste niveluri au scăzut, la fel s-a întâmplat și cu temperaturile.

„Această lucrare este un tur de forță, o imagine de ansamblu asupra a ceea ce știm despre istoria CO2 din ultimii 60 de milioane de ani”, a declarat Maureen Raymo, paleoclimatolog și geolog marin la Universitatea Columbia. De asemenea, creionează o imagine a tendințelor moderne de CO2. Oamenii sunt acum o forță a naturii la scară geologică, pe măsură ce exercităm controlul asupra climatului planetei”, a adăugat un cercetător.

Graficul de mai jos arată legătura puternică dintre nivelurile anterioare de CO2 și temperaturile globale.

În continuare, pentru a determina climele antice de acum zeci de milioane de ani, paleoclimatologii folosesc dovezi fosilizate, precum creaturile moarte conservate în noroiul oceanului. Pentru o imagine a evoluției dioxidului de carbon din ultimii 66 de milioane de ani, cercetătorii au folosit dovezi chimice stocate în cochilii fosilizate mici (foraminifere) și compuși organici (alchenone), produși de alge.

Aceste creaturi sunt sensibile la schimbările în chimia CO2 a oceanului (inclusiv aciditatea), care este controlată de cantitatea de dioxid de carbon din atmosferă. Oceanele absorb CO2 din aer, formând în mod natural acid carbonic, ceea ce face oceanele mai acide – un proces care se întâmplă în timp ce citești asta. Este o modalitate fiabilă de a detecta climatul trecut al Pământului.

„Facem criminalistică de mediu”, a explicat Rae. „Ne uităm la amprentele digitale ale schimbărilor de mediu pe care le are înregistrarea geologică”.

Care este legătura dintre dispariția dinozaurilor și emisiile de carbon

Foraminiferele sunt un bun exemplu, în acest sens. Sunt fabricate în cea mai mare parte din carbonat de calciu, similar cu stridiile și coralii. Pe măsură ce scoicile cresc în ocean, ele se amestecă în alți atomi. Unul dintre acestea este elementul bor, care se modifică ușor în diferite acidități ale oceanului. Dovezile unui ocean mai acid, stocat în fosile, echivalează cu niveluri mai ridicate de CO2 atmosferic. Acest lucru permite paleoclimatologilor să construiască tendințele anterioare de dioxid de carbon de-a lungul a milioane de ani.

Oamenii de știință pot, de asemenea, să estimeze cum au fost odată temperaturile globale și să le compare cu nivelurile de CO2. Temperaturile trecute sunt identificate prin analiza nivelului mării din trecut, unde se găsesc anumite fosile, compoziția chimică a cochiliilor fosilizate și nu numai. În această ultimă cercetare cuprinzătoare, există o legătură clară și convingătoare între nivelurile anterioare de CO2 și temperatura globală.

„Rae și coautorii aplică o înțelegere de ultimă generație a modului în care funcționează într-adevăr proxy-urile marine de CO2, ceea ce duce la o înregistrare de dioxid de carbon mult mai rafinată”, a remarcat Tom Marchitto, paleoclimatolog la Universitatea din Colorado Boulder. „Corespondența sa cu temperatura globală în ultimele 66 de milioane de ani este izbitoare și susține CO2 ca principalul factor al schimbărilor climatice globale”.

Foarte important, paleoclimatologii nu se bazează pe niciun proxy unic pentru a dezvălui condițiile de mediu din trecutul profund. Folosesc mai multe proxy-uri, cum ar fi cochiliile și algele utilizate în noua cercetare. „Aceste două metode produc rezultate foarte similare, oferind încredere că sunt de încredere pentru CO2 atmosferic”, a explicat Kathleen Johnson, paleoclimatolog la Universitatea din California.

Dar de ce să oprim această investigație specială cu CO2 acum 66 de milioane de ani? Ei bine, după cum știi, Pământul a experimentat un eveniment dramatic de dispariție la acea vreme, modificând semnificativ ecosistemele și viața din ele. Dinozaurii au dispărut. Cercetătorii pur și simplu au o înțelegere mult mai bună a vieții datorită acestei schimbări dramatice, provocate de impactul asteroidului pe Pământ, a explicat Rae. Dar 65 sau 66 de milioane de ani reprezintă un timp mai mult decât suficient pentru a stabili ceea ce controlează în mare măsură clima planetei.

„Nivelurile de CO2 au fost extrem de ridicate în epoca dinozaurilor (care s-a încheiat în urmă cu 65 de milioane de ani), poate cu aproximativ 2.000 până la 4.000 părți pe million (ppm). Dar, de-a lungul a milioane de ani, procesele naturale ale Pământului (în special procesul lent, dar puternic al rocilor care absorb CO2 din atmosferă, supranumit „termostatul de rocă”) au redus treptat nivelurile de CO2”, potrivit Mashable.

În cele din urmă, până la începutul revoluției industriale, nivelurile de CO2 au oscilat în jurul valorii de 280 ppm. De atunci, au înregistrat până la 416 ppm. Acest salt rapid este fără precedent în evidența geologică.

„Înregistrările geologice ca aceasta ne prezintă câteva avertismente puternice”, a spus paleoclimatologul Marchitto, menționând că nivelurile actuale de CO2 sunt cele mai ridicate din ultimele trei milioane de ani. „Istoria rasei umane nu a văzut niciodată așa ceva și continuă să urce”, a completat Marchitto.

Când va deveni critică situația globală a emisiilor de carbon

Mai mult, rata de CO2 atmosferic crește mult mai repede decât în ​​oricare alt moment de când au murit dinozaurii. Cât de repede? „Putem spune cu încredere că rata de creștere antropogenă a CO2 este de aproximativ zece ori mai rapidă decât cea mai rapidă modificare naturală a dioxidului de carbon observată în ultimele 66 de milioane de ani”, a spus Johnson.

Omenirea are o influență puternică asupra acestei schimbări dramatice. „Am devenit o forță geologică”, a spus Marchitto.

Se fac demersuri în sensul în care dioxidul de carbon este colectat și transformat în diverse lucruri, în ideea de a lupta cu schimbările climatice. Zorile administrației Biden și concentrarea asupra schimbărilor climatice atrag mai multe industrii către o soluție despre care, până de curând, se credea că ar cauza mai multe probleme decât ar merita: îndepărtarea directă a dioxidului de carbon din atmosferă. Și transformarea acestuia în diamante.

Ideea de a colecta CO2 din cer și de a-l transforma în produse valoroase, înainte de supraîncălzi Pământul, este o strategie de marketing bună. Mai ales pentru o industrie care vinde articole prețioase care durează „pentru totdeauna”. Aceasta, pe scurt, descrie comerțul global cu diamante. Compusă din companii de bijuterii evaluate la aproximativ 76 de miliarde de dolari, industria a suferit o istorie turbulentă de 150 de ani, plină de acuzații de degradare a mediului.

Terenul de vânzare poate fi uimitor. După cum a explicat Ryan Shearman, fondatorul și CEO-ul unei companii din New York, numită Aether, pentru revista Vogue: “Fiecare carat al unui diamant elimină 20 de tone de CO2”. Acesta, a spus el, este mai mult gaz invizibil decât produce o persoană obișnuită într-un an. Odată cu achiziționarea unui diamant de două carate, Shearman a subliniat că „compensați în mod esențial doi ani și jumătate din viață”.

De asemenea, oamenii de știință au reușit pentru prima oară să transforme dioxid de carbon în combustibil pentru avioane. Cu un pic de noroc, soluția ar putea facilita zborurile cu emisii zero. Călătoriile aeriene reprezintă o sursă semnificativă de poluare la nivel global, dar un nou efort științific s-ar putea să le micșoreze impactul asupra mediului. În contextul în care va mai dura mult până când zborurile cu avioane electrice vor deveni un standard la nivel mondial, această soluție dezvoltată de cercetătorii de la Universitatea Oxford reprezintă o minune.

Marele avantaj al acestei transformări este că facilitează micșorarea impactului asupra mediului chiar și în cazul aeronavelor vechi sau foarte vechi. Tehnica perfecționată la Oxford inversează procesul de ardere a combustibilului bazându-se pe metoda combustiei organice. Echipa a încălzit un amestec de acid citric, hidrogen și un catalist format din fier, mangan și potasiu pentru a transforma dioxidul de carbon într-un combustibil perfect pentru propulsarea avioanelor.

Dacă emisiile de carbon se opresc până în 2050, „temperaturile de la suprafață vor fi mai mici, iar încălzirea globală se stabilizează în câteva decenii”, a declarat pentru The Guardian cercetătorul Michael Mann. „Asta înseamnă cu adevărat că acțiunile noastre au un impact direct și imediat asupra încălzirii suprafeței”. Așadar, tu ce faci pentru a lupta cu încălzirea globală?