Fjorårets internasjonale boretokt i Norskehavet hadde blant annet som formål å fremskaffe ny kunnskap om PETM og vulkanismen i Norskehavet for omtrent 55 millioner år siden. Foto: Peter Betlem
Vi har begrenset med informasjon om hvordan fremtidens klima vil se ut, både på kort og lang sikt, men sporene etter fortidens klima – paleoklimaet – ligger arkivert i iskjerner, sedimenter og fast fjell. Derfor kan geologer fortelle mye om hvilke hendelser som står bak de største endringene i klimaet for tusener, millioner og milliarder av år tilbake i tid. Ny viten om fortidens klima kan også hjelpe forskerne å utvikle mer presise spådommer om fremtiden.
Det som kjennetegner jordas klima, er kontinuerlige variasjoner på flere skalaer. Mens det i sen ordovicium og sen karbon var veldig kaldt, er tidlig karbon og sen kritt kjent som svært varme perioder. Også nærmere nåtid og lengre tilbake i tid, kjenner vi til slike skifter mellom istid- og drivhusklimaer.
I denne artikkelserien tar vi en reise bakover i tid for å se på noen av de mest dramatiske geologiske begivenhetene som har påvirket det globale klimaet på planeten vår, hvor norske forskere har innsikt og kompetanse å dele.
I del 1 startet vi nær nåtid, og til sist vil vi ende opp kort tid etter jordas fødsel.
En kraftig anomali
Jordas svingninger mellom varme og kalde perioder i kvartær var formidable og påvirket alt liv – mennesket inkludert – i vesentlig grad. Klimaendringene har imidlertid vært mer ekstreme tidligere i jordas historie, og i noen tilfeller kan klimaet sies å ha løpt løpsk.
– Over lengre tidsskalaer er det jordas platebevegelser – platetektonikk – som er styrende for klimaet, fremholder Jostein Bakke, geolog og professor ved Universitetet i Bergen.
For 56 millioner år siden opplevde jorda en 170 000 år lang varmeperiode (Paleocene-Eocene Thermal Maximum, PETM), og aldri siden har temperaturen på jorda vært like høy.
– Planeten vår var allerede varm i forkant av hendelsen som opptrer som en kortlivet puls i klimagrafene. Temperaturene kan på det høyeste ha ligget 10 – 15 °C over dagens temperaturer, forteller Sverre Planke, grunnlegger og daglig leder i Volcanic Basin Energy Research og professor II ved Senter for Jordens utvikling og dynamikk (CEED) ved UiO.
Årsaken til temperaturøkningen var etter alle solemerker utslipp av drivhusgasser i forbindelse med storstilt vulkanisme. Gassene ble dannet ved at magma varmet opp sedimentære bergarter på sin vei til overflaten. Denne vulkanismen skyldtes spredning av kontinentalplatene knyttet til dannelsen av Norskehavet.
Geoforskning.no: Eldgammel klimagåte kan endelig bli løst
Illustrasjon: Modifisert fra Glen Fergus / Wikimedia Commons
Den store utdøingen
Vi tar steget tilbake til en annen varmeperiode for 252 millioner år siden. I overgangen mellom de geologiske periodene perm og trias opplevde jorda den største masseutryddelsen i historien der omtrent 80 prosent av alle arter i havet og rundt 75 prosent av artene på land forsvant (geo365.no: Giftige gasser kan forklare eldgammel gåte).
Også i dette tilfellet var bakgrunnen storskala vulkanisme, men denne gangen i Sibir. Under et én million år langt utbrudd i Sibir, strømmet store mengder magma gjennom kilometertykke sedimentlag og opp til overflaten.
Forskere har beregnet at magmavolumene kan ha vært fire millioner km3. Det ville dekket Norge (inkludert Svalbard og Jan Mayen) med et mer enn ti km (!) tykt lag av stein.
I begge tilfeller ble det sluppet ut enorme mengder klimagasser (CO2 og metan) da organisk materiale i de sedimentære lagene «kokte». Metan er en drivhusgass som er 25 ganger kraftigere enn CO2. Oppvarmingen av disse bergartene førte til at utslippene ble større enn det magmaet alene ville tilført atmosfæren.
– Én av forskjellene mellom PETM og hendelsen i overgangen mellom perm og trias, er sammensetningen av de sedimentære lagene. I det sistnevnte tilfellet inneholdt de sedimentære bassengene tykke saltlag. Da disse ble varmet opp og fordampet, ble det dannet giftige gasser som hydrogensulfid og halokarboner (forbindelser der karbon er bundet sammen med fluor, klor, brom eller jod), i tillegg til klimagasser, forteller Planke.
Dette hadde ifølge Planke stor betydning for massedøden, dels på grunn av gassenes direkte toksisitet, og dels fordi noen av gassene brøt ned det beskyttende ozonlaget.
I del tre svinger klimapendelen andre veien. Vi beveger oss lenger tilbake i tid og ser på da jorda ble en snøball.
Artikkelen kan leses i sin helhet i GEO 2022.
