Global opvarmning - bekymrende lektioner fra fortiden

For seksoghalvtreds millioner år siden, Jorden oplevede en enestående episode af global opvarmning. På meget kort tid i en geologisk skala, inden for 10 til 20, 000 år, den gennemsnitlige temperatur steg med fem til otte grader, vendte først tilbage til sit oprindelige niveau få hundrede tusinde år senere. Baseret på analysen af ​​sedimenter fra Pyrenæernes sydlige skråning, forskere fra universitetet i Genève (UNIGE) målte virkningen af ​​denne opvarmning på flodoversvømmelser og de omkringliggende landskaber. Oversvømmelsens amplitude steg med en faktor otte - og nogle gange endda med en faktor 14 - og vegeterede landskaber kan være blevet erstattet af tørre, småstenesletter. Deres foruroligende konklusioner, at blive offentliggjort i Videnskabelige rapporter , vise, at konsekvenserne af en sådan global opvarmning kan have været meget større end forudsagt af nuværende klimamodeller.

"Metoden vi stolede på for at analysere denne globale opvarmning er direkte inspireret af cellesignalering i systembiologi, hvor forskere analyserer cellers reaktion på eksterne stimuli og den efterfølgende signaloverførsel, "forklarer Sébastien Castelltort, professor i Institut for Jordvidenskab ved UNIGE Det Videnskabelige Fakultet, og leder af undersøgelsen. "Vi er interesserede i, hvordan et system, i dette tilfælde den hydrologiske cyklus gennem flodernes adfærd, reagerer på et eksternt signal, her, den globale opvarmning. "Dette projekt fokuserede på et ekstremt klimatiske tilfælde, der var velkendt for forskere:en opvarmning på fem til otte grader, der fandt sted for 56 millioner år siden, mellem paleocæn og eocæn epoker, også kendt under akronymet PETM (Palaeocene-Eocene Thermal Maximum). Navngivet Earth Surface Signaling System (ESSS), dette projekt er støttet af Swiss National Science Foundation (SNSF).

Palmer på polære breddegrader

Allerede i 1970’erne, forskere observerede en stærk anomali i forholdet mellem stabile kulstofisotoper (δ13C), på grund af den relative stigning i andelen af ​​den lette isotop (12C) sammenlignet med den tunge isotop (13C), afspejler en afbrydelse af kulstofcyklussen, både i havene og på kontinenterne, forbundet med en global opvarmning og dens spektakulære konsekvenser. Palmer trivedes på polære breddegrader, og noget havplankton, såsom dinoflagellat Apectodinium, normalt begrænset til tropiske farvande, pludselig spredt over hele kloden. Geologer bruger denne type observation som ægte "paleotermometre, " hvilken, I dette tilfælde, viser en stigning i overfladevandstemperaturen, der steder er nået næsten 36 grader, en dødelig temperatur for mange organismer. Flere fænomener nævnes som mulige årsager til denne globale opvarmning, fra den intense vulkanske aktivitet i flere områder af kloden i denne periode, til destabilisering af methanhydrater, disse metan "isterninger", der kun forbliver stabile under visse tryk- og temperaturforhold, og som ved afgasning ville have frigivet deres drivhusgas.

Men selvom begivenheden er kendt, og dens årsager er blevet undersøgt grundigt, hvad med konsekvenserne? "Spørgsmålet er vigtigt, fordi der er en oplagt analogi med den nuværende globale opvarmning. Der kan læres af denne begivenhed, endnu mere, da stigningen i temperaturer, vi ser i øjeblikket, ser ud til at være meget hurtigere, "Understreger Sébastien Castelltort.

Småsten, der afslører flodernes historie

De spanske Pyrenæer tilbyder sedimenter, der giver os mulighed for at observere de gamle flodkanaler og bestemme deres størrelse. Chen Chen, en doktorand ved Institut for Jordvidenskab ved UNIGE Det Videnskabelige Fakultet, siger, at tusinder af gamle flodsten blev målt i marken. Trin for trin, takket være det direkte forhold mellem størrelsen af ​​småstenene og flodernes skråning, forskerne var således i stand til at beregne deres strømningshastighed og udledning. De har derfor afsløret hele disse floders historie, og de spektakulære ændringer, der har påvirket dem.

For seksoghalvtreds millioner år siden, Pyrenæerne blev dannet, og deres foden blev krydset af små isolerede kanaler i en flodslette, hvor de aflejrede meget frugtbar alluvium, fremme udviklingen af ​​vegetation, hvis rødder ville forankre jorden. Forlader Pyrenæerne, disse små floder tog derefter mod vest ind i Atlanterhavet, som da kun var cirka 30 kilometer væk.

"Med global opvarmning, landskabet ændrede sig fuldstændigt. De kanaldannende oversvømmelser, som forekommer i gennemsnit hvert andet til tredje år, og hvis flow vi har kunnet måle, gik op til 14 gange større end før, da klimaet var køligere, "forklarer Sébastien Castelltort. Under PETM, floder ændrede konstant kurs, de tilpassede sig ikke længere til øget udledning ved at indsnitte deres seng, men i stedet, de udvidede, nogle gange dramatisk, fra 15 til 160 meter bred i det mest ekstreme tilfælde. I stedet for at blive fanget i flodsletterne, alluviet blev overført direkte mod havet, og vegetationen syntes at forsvinde. Landskabet blev til tørre omfattende grussletter, krydset af flygtige og voldsomme floder.

Langt større risici end forventet

Forskere ved stadig ikke, hvordan nedbørsmønstre har ændret sig, men de ved, at denne opvarmning har ført til mere intense oversvømmelser og højere sæsonbetingelser, med markant varmere somre. Højere fordampning resulterede i en uventet stigning i oversvømmelsens størrelse. En grad af temperaturstigning indebærer en stigning på 7 procent i atmosfærens kapacitet til at bevare fugt, og dette forhold bruges generelt til at vurdere stigningen i nedbør. "Men vores undersøgelse viser, at der er tærskler, ikke-lineære evolutioner, der går ud over dette forhold. Med et forhold på 14 for oversvømmelsesstørrelse, vi står over for effekter, som vi ikke forstår, som måske kan forklares med lokale faktorer, men også af globale faktorer, der endnu ikke er indarbejdet i nuværende klimamodeller. Vores undersøgelse viser, at risiciene forbundet med global opvarmning kan være langt større, end vi generelt tror, "slutter Sébastien Castelltort.