Flere ganger gjennom jordas historie kan planeten vår ha vært dekket av is. Illustrasjon: Oleg Kuznetsov /Wikimedia Commons
Klimaet på jorda har vært i kontinuerlig endring siden planeten fikk en atmosfære. Forholdene har svingt mellom tropiske hav i Arktis til is som dekket kontinenter nær ekvator.
De eldste kjente istidsperiodene inkluderer pongolaistiden (ca. 2,9 mrd. år siden), huronistiden (ca. 2,4 mrd. år siden) og kryogenistiden (omtrent 0,7 mrd. år siden). Under den sistnevnte istidsperioden kan nedisningen ha vært så markant at jorda var fullstendig eller delvis dekket av is («Snøballen Jorden»).
geo365.no: Seks unntak (minst)
Mellom disse kalde periodene har jorda vært en grønn og frodig verden, der tropiske skoger og hav uten is dominerte. Gjennom fanerozoikum (de siste 539 millioner år) har den gjennomsnittlige overflatetemperaturen på jorda variert fra under 10 °C til over 30 °C.
Klimasvingningene drives av karbonkretsløpet – samspillet mellom atmosfære, hav, bergarter og liv.
En nøkkelprosess er kjemisk forvitring av silikatbergarter: Når klimaet varmes opp og nedbøren øker, reagerer CO₂ i atmosfæren med mineralene på land. Resultatet er bikarbonat som skylles ut i havet, felles som kalkstein på havbunnen og lagres i jordskorpen. Slik fjernes CO₂ fra atmosfæren, og klimaet kjøles ned – en naturlig «termostat».
geo365.no: Et komplekst samspill – Del 2
En studie i tidsskriftet Science viser imidlertid at denne klimaregulatoren ikke alltid virker stabilt.
Forskerne bak studien har utviklet en jord-systemmodell som kombinerer karbon-, oksygen- og næringssykluser. Resultatet viser at jordas «termostat» kan slå for hardt tilbake. I enkelte tilfeller overreagerer systemet slik at planeten kjøles langt mer enn den varmes – i verste fall helt ned til en global istid.
– Denne mer komplette modellen viser at klimaet ikke alltid stabiliserer seg gradvis etter en oppvarming. I stedet kan systemet overkompensere og kjøle jorda ned langt under utgangspunktet, forklarte Dominik Hülse, førsteforfatter av studien og forsker ved MARUM – Center for Marine Environmental Sciences i Bremen, i en pressemelding.
– I datamodellen vår kan dette faktisk utløse en istid. Med bare silikatforvitring klarte vi ikke å gjenskape slike ekstreme tilstander.
Nøkkelen ligger i samspillet mellom næringsstoffer, organisk karbon og oksygen i havet. Når planeten varmes opp og forvitringen øker, vaskes mer fosfor og andre næringsstoffer ut i havet. Dette stimulerer algevekst, som binder karbon. Når algene dør, synker de til bunns og tar karbonet med seg.
Samtidig forbrukes oksygen i varmere hav, og fosfor begynner å resirkuleres i stedet for å bli låst i sedimentene. Dermed forsterkes næringssyklusen ytterligere, og stadig mer karbon begraves i havbunnen. Over tid reduseres CO₂ i atmosfæren så mye at klimaet kjøles dramatisk.
I jordas tidlige historie, med lavere oksygennivå i atmosfæren, kunne denne næringsresponsen bli ekstra kraftig og utløse de mest ekstreme istidene.
Forskerne understreker at dette ikke innebærer en «naturlig redning» fra dagens menneskeskapte oppvarming. Selv om karbonkretsløpet på svært lang sikt kan føre til nedkjøling, skjer prosessen altfor sakte til å ha betydning for vår og kommende generasjoner.
– Vi må fokusere på å begrense den pågående oppvarmingen. At jorda til slutt vil kjøles ned igjen, er sant – men det vil ta titusenvis av år. Naturens egen klimatermostat jobber altfor sakte til å hjelpe oss, sa Andy Ridgwell, medforfatter av studien.
