Jorda har flere ganger opplevd at klimaet har løpt løpsk – på begge sider av gradestokken.
Storstilt vulkanisme i Sibir for drøyt 250 millioner år siden førte til global oppvarming av katastrofal art. Bildet er tatt på Hawaii. Foto: Pixabay
Klimaendringer er et høyaktuelt tema i samfunnsdebatten, og også for geologer kan det være vanskelig å forstå hvordan alt henger sammen. Miljøbevegelsen med Greta Thunberg i spissen kan gi inntrykk av at klimaet var stabilt over lang tid frem til menneskene begynte å brenne fossilt brennstoff og at vi nå er på vei mot grøfta.
Klimaskeptikerne argumenterer på sin side blant annet med at det opp gjennom jordas historie har vært mye mer CO2 i atmosfæren enn det er i dag. Dessuten endret temperaturene seg i forkant av tilsvarende endringer av CO2-konsentrasjonen i atmosfæren under de siste istidene.
Begge sider har rett i disse argumentene. Så hvordan henger alt sammen?
I denne andre av fire deler i en artikkelserie om paleoklima ser Karsten Eig nærmere på ekstreme klimatiske hendelser der Jorda har opplevd henholdsvis ekstrem kulde og varme. CO2 har spilt en sentral rolle i begge tilfeller.
Les første del i artikkelserien her: Slik lager du en istid
Kan klimaet løpe løpsk? Miljøaktivister og klimaforskere forespeiler slike scenarioer som mulige, om enn ikke sannsynlige.
Studier av jordas historie forteller oss i hvertfall én ting – det har skjedd før. Planeten vår har minst to ganger fryst til en «snøball», og vi kjenner også til perioder der gjennomsnittstemperaturen på jorda var langt høyere enn i dag.
For ca. 720 millioner år ble Jorda trolig fullstendig dekket av is, to ganger, i en hendelse som gjerne kalles «Snowball Earth». Platetektonikk spilte sannsynligvis en viktig rolle for at det skjedde. Jordas kontinenter var på den tiden samlet i et superkontinent – Rodinia – som var i ferd med å sprekke opp (rifte).
Riftingen eksponerte enorme overflater av bergarter, som så reagerte med CO2 i atmosfæren og videre ble begravet som kalkstein. Denne prosessen er tidligere omtalt som «den tektoniske termostat», og bidro til nedkjøling av planeten ved å fjerne drivhusgassen CO2 fra atmosfæren.
Nedkjølingen førte til utviklingen av isdekker i fjellområdene i Rodinia. Isdekkene reflekterte sollyset (solenergien) tilbake ut i verdensrommet, noe som bidro til videre nedkjøling og isdekkeutvikling. Klimaet løp løpsk helt til planeten var så godt som fullstendig dekket av is.
På dette tidspunktet kunne jorda ha forblitt en snøball, som for alltid sendte energien fra Sola tilbake ut i verdensrommet. Men historien slutter heldigvis ikke her.
Vulkansk aktivitet, uavhengig av endringer i klima, fortsatte å pumpe ut CO2 i sitt sedvanlige tempo. Samtidig gikk den tektoniske termostaten, som fjerner CO2 fra atmosfæren, på lavgir i det kjølige klimaet. Drivhusgassen fikk altså anledning til å bygge seg opp i atmosfæren, noe som over tid bidro til å varme opp Jorda igjen.
Flere intervaller av glasiale sedimenter viser at det var minst to, kanskje tre, slike hendelser kort tid etter hverandre frem til ca. 630 millioner år før nåtid.
Hopper vi frem i tid, til ca. 252 millioner år før nåtid, opplevde Jorda en ny klimakatastrofe. Denne gangen i form av oppvarming.
Enorm vulkansk aktivitet i det som kalles De sibirske trappene – fordi lagene av lava ser ut som store trappetrinn – står bak den største masseutryddelsen i jordas historie. Omtrent 95 prosent av alle arter i havet og rundt 70 prosent på land forsvant.
Store mengder lava og aske ble spydd ut på jordoverflaten og kan opprinnelig ha dekket et areal på om lag syv millioner km2 – det tilsvarer omtrent arealet av Australia!
På sin vei opp mot jordoverflaten brant magmaet seg gjennom mektige lag av blant annet kalkstein og kull. Oppvarmingen av kalksteinen ledet til høye utslipp av CO2, mens kullforbrennningen på sin side utløste store mengder metan. Metan er en 25 ganger kraftigere drivhusgass enn CO2. Jorda ble forvandlet til en badstue.
I tropiske strøk steg overflatetemperaturen i havet til rundt 40 oC, 10 grader høyere enn i dag. Ved slike temperaturer stopper fotosyntesen, og dette bidro til kollaps i matkjeden og dermed masseutryddelse.
Temperaturøkningen bidro trolig også til å bremse havsirkulasjonen, noe som ga mer anoksiske (oksygenfattige/-frie) forhold i havene.
Hendelsene illustrerer viktigheten av CO2 for klimaet på jorda. Uten gassen ville planeten vår vært altfor kald for å opprettholde komplekst liv på overflaten. Den tektoniske termostaten bidrar til å holde temperaturen på jorda nokså stabil, men historien viser at store svingninger forekommer.
Det er altså mange faktorer som styrer klimaet, inkludert livet selv, og det er tåpelig å tro at vi fullt ut forstår samspillet av alle.
Les blogginnlegget i sin helhet på Karsten Eigs nettsider (på engelsk)
