Denna del överlevde snabb global uppvärmning - så varför kan vi inte? Jay Matternes / Smithsonian Museum

Det sägs ofta att människor har orsakat att jorden värms i en oöverträffad takt. Men forskare har upptäckt en annan period, för några 55m år sedan, när massiva vulkanutbrott pumpade så mycket kol i atmosfären som planeten värmde på vilka geologer skulle tänka på som breakneck-hastighet.

Den goda nyheten är att de flesta växter och djur överlevde den varma stavningen. Planeten har upplevt flera massutrotningar - och det var inte en av dem. Men det finns en fångst: även efter att koldioxidhalten återvände till sina tidigare nivåer tog klimatet 200,000 år att återgå till det normala.

Geologer har ett namn för denna tidigare period av plötslig uppvärmning: Palaeocene-Eocene Thermal Maximum. PETM, som vi kallar det, inträffade 55.5-55.3 miljoner år sedan. Enligt ny forskning publicerad i tidningen Nature Geoscience Det innebar global uppvärmning av mellan 5 och 8 ° C under en period av 200,000 år.

De massiva kolinjektionerna som ansvarar för PETM berodde troligen på vulkanutbrott i nordatlanten och förbränning av organiska rika stenar genom vilka lava passerade, vilket ytterligare utlöste smältning av fryst metan lagras i botten av de djupaste oceanerna.

Lärdomar från PETM

Det finns uppenbara analogier mellan PETM och dagens situation, även trots bristen på fossila bränslen för 55m år sedan. Studien visar att PETM orsakades av årliga koldioxidutsläpp av minst 900 miljoner ton (900 MT) under 200,000-åren. Det är tio gånger mindre än 9500 MT kolmänniskorna släpper ut i atmosfären varje år. Visst oroa dig för?

Världen har inte varit så hett sedan dess. Glen Fergus, CC BY-SA

Det är dock lite missvisande att föreslå utsläpp av bara 10% av de nuvarande nivåerna resulterade i uppvärmningen av 5 ° C eller mer. Det är möjligt att zooma ut för långt, även vid bedömningen klimatförändringarna. Med tanke på att CO₂ stannar bara i atmosfären för 1,000 år, för att uppnå så mycket som 8 ° C som värmer huvuddelen av PETM-kol måste ha levererats till atmosfären inom en mycket kort tid, under vilken det långsiktiga genomsnittet överskreds mycket.

Forskarna identifierar två sådana "pulser", var varar högst 1,500 år. Vulkanutbrott är inte förutsägbara - och absolut inte konsekvent - men de skulle passa profilen för dessa "pulser". Det är dessa massiva, snabba injektioner av kol i atmosfären som överväldigade jordens annars extremt effektiv oceaniska kolsänka: det tar tid att ta itu med sådana slag.

Studien tyder på att det tog 200,000 år innan jorden normaliserats (förmodligen hindras av vulkanutbrott) - en varaktighet som tyder på Jorden kommer inte återhämta sig från sin nuvarande påfrestningar som helst snart.

"Trevlig" uppvärmning?

En spännande aspekt av PETM-uppvärmningen är att det inte fanns massutrotning. Kanske ekosystem var fjädrande efter att ha utvecklats i efterdyningarna av dinosaurs stora utrotning några 10m år tidigare. Kanske varar inte varan tillräckligt länge. Kanske uppvärmning gjorde bara saker "trevligt".

Men den globala uppvärmningen har vanligtvis inte varit särskilt bra nyheter för planetens invånare. När massiva vulkanutbrott i dagens Sibirien genererade en jämförbar ökning av den globala temperaturen 250m år sedan, orsakade den den största krisen i jordens historia. Runt 95% av planetens arter torkades ut i det som kallas Permian-Triass utrotning, eller Stor döende. Jorden var definitivt inte "fin" och förblev inhospitably hett i miljontals år. I jämförelse ser PETM ut som en tefest.

Är mänskligheten av kroken? När allt kommer omkring sänder vi bara lite kol varje år, ingenting som de massiva doserna administreras av enorma utbrott i geologisk historia. Nej. De utmärkta högupplösta palaeoklimate-dokumenten som nu dyker upp tyder på att den globala uppvärmningen har förevänd i bergrekordet, och det tar alltid jorden lång tid att återhämta sig.

Effekten av 5-8 ° C global uppvärmning idag är svår att definiera. Det ligger bortom de värsta fallen av de flesta klimatmodellerna - och ändå ligger det inte bortom möjligheterna.

Låt oss göra några grova beräkningar - och förenkla saker genom att prata om CO₂ ensam: idag innehåller jordens atmosfär åtminstone 3000-gigatoner av CO₂. Människor injicerar ytterligare 30000 megatoner varje år (1% av massan i atmosfären). Vulkaner lägger bara till en bråkdel av det mänskliga bidraget.

Däremot är den totala CO₂ Släpp från Sibiriska fällor och de stenar som bränns av sin lava beräknas till 30,000 till 100,000 gigatoner. Det är tio till trettio gånger den totala mängden kol som för närvarande finns i atmosfären. Vid nuvarande priser kommer det att ta människor bara 1000 - 3000 år för att producera detta belopp (det tog Siberian Traps mycket längre) och år 3014 Earth kunde stå inför en annan katastrof. Låter det länge länge? För en geolog är dessa otroligt korta tidsramar.

Vårt rädda nåd verkar vara att vi kommer ut ur isåldern med en atmosfär som är relativt låg i CO₂, och att vi kommer att rinna ur fossila bränslen innan ovanstående scenario kan hända. Geologer har dock visat att massiva kolsprutningar till atmosfären kan förändra klimatet ganska snabbt, och vi är redan bra längs vägen. Vi ser nu stora förändringar i vårt väder och tiden kommer att berätta om detta är en manifestation av långsiktiga klimatförändringar.

Utan tvekan kommer jordens klimat att förändras när vi fortsätter att släppa ut. Vår generation kanske inte ser effekten av den förändringen, men vi måste bestämma vad vi vill ha för jordens framtid. Det är dags att lära av jordens förflutna - episoder som PETM och Permian-Triassic - som vi ser på sin framtid.

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen
Läs ursprungliga artikeln.

Om författaren

David Bond är en NERC Advanced Research Fellow och docent i geologi vid University of Hull. Min forskning ser på rekordet av miljöförändringar under jordens största massutrotningshändelser. Samtidigt arbetade jag i Norge om orsakerna och följderna av klimatförändringen i samband med medeltiden (c. 260 miljoner år sedan) och slutade Permian (c. 250 Myr) katastrofer i Spitsbergen (då, som nu, i "Boreal Realm" av höga nordliga breddgrader).