Ziemski termostat wymknął się spod kontroli. Czeka nas kolejna epoka lodowcowa?

Przez długi czas badacze byli przekonani, że klimat Ziemi działa jak dobrze ustawiony termostat. Gdy robi się cieplej, uruchamiają się procesy, które stopniowo obniżają temperaturę i przywracają równowagę. Kluczową rolę odgrywa tu wietrzenie skał.

Jak skały pomagają ochładzać planetę

Cały proces zaczyna się od deszczu. Krople wody pochłaniają dwutlenek węgla z powietrza, a następnie spływają po powierzchni lądu. Gdy woda ma kontakt ze skałami – na przykład z granitem – stopniowo je rozpuszcza. Wraz z rozpuszczonymi minerałami do rzek i oceanów trafia także związany dwutlenek węgla.

W oceanach węgiel łączy się z wapniem i jest wykorzystywany przez morskie organizmy do budowy muszli i szkieletów. Po ich obumarciu materia ta opada na dno i zostaje tam uwięziona na miliony lat. Dzięki temu ilość dwutlenku węgla w atmosferze maleje, a planeta powoli się ochładza.

– Im cieplej na Ziemi, tym szybciej zachodzi wietrzenie skał i tym więcej dwutlenku węgla jest usuwane z atmosfery, co z czasem prowadzi do ochłodzenia – tłumaczy Andy Ridgwell, współautor badania opublikowanego w czasopiśmie Science.

Dlaczego w przeszłości było aż tak zimno?

Problem polega na tym, że zapisy geologiczne pokazują coś znacznie bardziej ekstremalnego. W bardzo odległej przeszłości Ziemia przechodziła epoki lodowcowe tak silne, że lód mógł pokrywać niemal całą planetę. Zdaniem naukowców nie da się tego wyjaśnić jedynie „łagodnym” systemem regulacji temperatury.

Dlatego zespół zaczął szukać dodatkowego procesu, który mógł popychać klimat w skrajne stany.

Ocean i plankton jako brakujące ogniwo

Nowe badania wskazują na ważną rolę oceanów. Gdy klimat się ociepla, do mórz i oceanów trafia więcej składników odżywczych, takich jak fosfor. Pobudza to rozwój planktonu – mikroskopijnych organizmów, które podczas fotosyntezy pochłaniają dwutlenek węgla.

Kiedy plankton obumiera, opada na dno oceanu, zabierając ze sobą węgiel. W cieplejszych warunkach proces ten może jednak przybrać nieoczekiwany obrót. Intensywny rozkład planktonu zużywa tlen w wodzie, a przy jego niedoborze fosfor zamiast zostać trwale „zakopany”, wraca do obiegu.

To napędza kolejne masowe zakwity planktonu, który znów pochłania dwutlenek węgla. W efekcie ogromne ilości węgla są usuwane z atmosfery, a planeta zaczyna się szybko ochładzać.

Klimat, który potrafi „przestrzelić”

Według symulacji komputerowych ten mechanizm może zadziałać zbyt skutecznie. Zamiast zatrzymać się na poziomie sprzed ocieplenia, temperatura spada dużo niżej, co w skrajnych przypadkach prowadzi do epoki lodowcowej.

Ridgwell porównuje to do źle ustawionej klimatyzacji. – Latem ustawiamy klimatyzację na daną wartość. Gdy robi się gorąco, urządzenie chłodzi pomieszczenie do tej wartości i się wyłącza. Ale jeśli system działa z opóźnieniem, może ochłodzić wnętrze za bardzo – wyjaśnia naukowiec.

Zdaniem badaczy klimat Ziemi działa podobnie – nie jest zepsuty, ale czasem reaguje zbyt mocno.

Czy to oznacza nową epokę lodowcową?

Badacze podkreślają, że w przeszłości taki scenariusz był możliwy między innymi dlatego, że w atmosferze było znacznie mniej tlenu. Dziś jego poziom jest wyższy, co osłabia ten mechanizm.

Choć działalność człowieka obecnie powoduje szybkie ocieplenie klimatu, w bardzo długiej perspektywie może pojawić się ochłodzenie. – To trochę tak, jakby przesunąć termostat bliżej klimatyzatora – mówi Ridgwell. Jego zdaniem nawet jeśli Ziemia kiedyś wejdzie w kolejną epokę lodowcową, nastąpi to za dziesiątki lub setki tysięcy lat.

– Dla nas kluczowe jest to, co dzieje się teraz. Przyszłe ochłodzenie nie nastąpi na tyle szybko, by rozwiązać problem obecnego globalnego ocieplenia – dodaje.

Czytaj też:
Pod oceanem kryje się zagadka. Naukowcy właśnie ją odkryliCzytaj też:
To zjawisko wpłynie na zimę? Może nas zaskoczyć