A geológiai múlt tanulságai: Az emberiség egy kockázatos ösvényen halad.
Az ősi talajok, amelyek évmilliókkal ezelőtt alakultak ki, kulcsfontosságú információkat nyújthatnak a klímaváltozás jövőbeli hatásainak megértéséhez.
Egy nemzetközi kutatócsoport a HUN-REN CSFK Földtani és Geokémiai Intézet két munkatársának vezetésével azt vizsgálja, hogy milyen környezetváltozások jellemezték a mintegy 56 millió évvel ezelőtt megjelent hőmérsékleti maximumot. Az eredményeik a jelenkori klímaváltozás jövőbeni hatásainak pontosabb megértését is segíthetik.
A kutatók által vizsgált eocén korban (56-33,9 millió évek között) számos kiemelkedően meleg, úgynevezett hipertermális esemény jelent meg, amelyek közül a nagyjából 270 ezer évig tartó paleocén-eocén hőmérsékleti maximum (PETM) volt a legjelentősebb. A globális átlaghőmérséklet a késő paleocén/korai-eocén során 10-15 fokkal volt magasabb a mainál, a légköri CO2 koncentrációja pedig 800 és 1800 ppm között változott, ami a mai ~423 ppm-es érték 2-4-szerese.
Viszonyítási alapként érdemes hangsúlyozni, hogy a közepes és magas kibocsátási forgatókönyvek alapján 2100-ra a légkörben várható CO2-koncentráció 550-700 ppm között, valamint 1200 ppm felett mozoghat.
Ilyen szempontból tehát kulcsfontosságú olyan meleg klímaállapotokat vizsgálni, amelyek analógiaként szolgálhatnak a jelenkori klímaváltozás jövőbeni hatásainak pontosabb előrejelzéséhez.
A projekt munkatársai a spanyolországi, a Pireneusok déli előterében található Tremp-Grauss medencében lévő szárazföldi üledékrétegeket és eltemetett ősi talajokat, ezeken belül is a talajokban egykor keletkezett karbonátgumókat elemezték. Ezen talajkarbonátok úgynevezett kapcsoltizotóp összetétele révén megbecsülhető volt az egykori talajok nyári középhőmérséklete és az akkoriban jellemző szezonális léghőmérséklet is, ugyanis a szén és oxigén nehéz izotópjainak (13C és 18O) összekapcsolódása a karbonátokban hőmérsékletfüggő. A kapcsoltizotóp termometria eredményei szerint a talajkarbonátok kiválási hőmérsékleteinek medián értékei 33,9 és 39,2 °C-os talajhőmérsékleteket mutattak a késő paleocén és a PETM során.
Az Esplugafreda település közelében végzett kutatás során a késő paleocén és korai eocén üledéksorokat vizsgáltuk. A) Az Esplugafreda (EF, késő paleocén) és Claret (CF, korai eocén) formációkat alkotó üledékrétegek a kutatott területen találhatók; a bv a bevágott völgyet jelöli, míg a Ck a Claret konglomerátumra utal. B) A Claret formáció üledékeinek részletesebb bemutatása; St a sárga talajok, Ggt pedig a gipszgazdag talajok jelölése (mindkettő a PETM időszakából származik). C-D) A PETM során keletkezett, félbevágott mészkonkréciók, amelyek a sárga talajokból származnak. E) A késő paleocén időszakban keletkezett, félbevágott és fúróval megmintázott talajkarbonát az Esplugafreda formációból - fényképek készítője: HUN-REN.
"Ez arra utal, hogy a PETM időszakában a nyári talajhőmérsékletek átlagosan körülbelül 5 °C-kal emelkedtek, ami rendkívül drámai növekedést jelent" - nyilatkozta Újvári Gábor, a budapesti kutatócsoport vezetője. A kutatók hangsúlyozzák, hogy a vizsgálati eredmények alapján a jelenlegi éghajlati viszonyokkal összehasonlítva ebben az időszakban sokkal kiegyenlítettebb globális hőeloszlás figyelhető meg, amely számos hatással bírt az akkori klímára, valamint a növény- és állatvilágra.
A Paleocén–Eocén Hőmérsékleti Maximum (PETM) megjelenésének hátterében összetett okok húzódnak meg. Egyrészt a Föld pályájának változásai játszottak szerepet, másrészt jelentős mennyiségű szén-dioxid került a légkörbe, mely valószínűleg vulkanikus tevékenység következményeként szabadult fel. Ezen kívül a tenger alatti források és a felolvadó permafroszt által kibocsátott metán (CH4) is hozzájárult a klímaváltozáshoz. A becslések szerint 5-6000 év alatt körülbelül 3200-12000 Gigatonna szén jutott a légkör és az óceánok rendszerébe. Ez a hatalmas mennyiségű szén radikális zavarokat okozott a globális szénkörforgásban, amelynek következményeként drámai hőmérséklet-emelkedés figyelhető meg. Ez a folyamat a globális vízkörforgalom átalakulását, az óceánok elsavasodását, valamint számos szárazföldi emlősfauna és tengeri élőlény kihalását eredményezte.
Eredményeik szerint, melyeket a Nature-Springer kiadó rangos nemzetközi folyóiratában, a Communications Earth & Environment hasábjain publikálták a globális szénkörforgás egyensúlyának felborulása drasztikus éghajlati átalakulásokhoz vezet, ami kihat többek között a bioszférára is. Ez arra utal, hogy az emberi tevékenység révén az ipari forradalom óta egyre nagyobb mértékben a légkörbe juttatott üvegházgázok (elsősorban CO2) mennyiségének jelentős csökkentése elengedhetetlennek tűnik a modern ember által már nem tolerálható mértékű klímaváltozás bekövetkezésének megakadályozása érdekében.
A kutatás támogatását az NKFIH biztosította az OTKA K-137767 azonosítószámú projekt keretében.
Forrás: HUN-REN
Indexkép: pexels.com
