Muistne kliimamuutus näitab meie teadmiste piiratust
See võib kõlada nagu tänapäevaste inimtegevuslike kliimamõjutuste must stsenaarium, kuid jutt käib hoopis ajaloolisest sündmusest, mida laiem avalikkus eriti ei teadvusta: paleotseeni-eotseeni temperatuurimaksimumist ehk PETM-ist, mis ilmnes umbes 55 miljoni aasta eest, vahendab võrguväljaanne Ars Technica.
Mis puutub lõhesse teadusringkondade ja avalikkuse vahel kliimamuutuse küsimuses, siis iseloomustab PETM-i ümber toimuv olukorda üsna hästi. Samal ajal kui osa avalikkusest vaidleb endiselt selle üle, kas muutused atmosfääri süsinikdioksiidi tasemes meile üldse kuidagi halvasti mõjuvad, on teadlaste üldsus olemasolevate andmete põhjal järeldanud, et järsk muutus süsiniku osakaalus kujutas endast märkimisväärset tegurit PETM-i raames ilmnenud globaalses temperatuuritõusus ja ookeanide pH alanemises.
Ometi ei saa salata, et PETM-i vallandanud konkreetsete sündmuste osas on veel hulgaliselt küsitavusi. Muutust süsinikutsüklis märgib äkiline muutus isotoopide osakaalus; kergem süsinik-12 hakkas laialdaselt levima. See viitab bioloogilisele allikale, kuid kattub süvaookeani-setetest ja metaanklatraatidest kogutud andmetega. Veelgi tähelepanuväärsem on, et ehkki me teame, et tekkis süsiniku äkiline juurdevool, pole teada, kui palju sellest ookeanidesse ja atmosfääri jõudis.
Viimasele küsimusele aitab valgust heita ajakiri Nature Geoscience, kus avaldatud artikli autorid suutsid anda mõningad hinnangud PETM-is osalenud süsiniku mahtude kohta.
Autorid toetusid tõigale, et kuna süva-ookeanivesi on külmem, võib see lahustada rohkem süsinikdioksiidi ja muutuda happelisemaks. Seetõttu lahustub surnud organismide koorikutest pärinev kaltsiumkarbonaat teatud sügavuses setetest uuesti välja. Mitmest paigast kogutud setteproovide põhjal suutsid nad taastada korra, mille alusel sügavus muutus vastavalt PETM-i ajal ilmnenud ookeani hapestumisele. Kuna täiendab süsinik kutsus selle hapestumise esile, seavad tulemused teatud piirid sellele, kui palju süsinikku protsessis osales.
Arvud, milleni teadlased viimaks jõudsid, näitasid, et ringluses osaleva süsiniku hulk kerkis veidi enne PETM-i 1,7 korda. Kasutades parimaid selle aja kohta teada olevaid andmeid atmosfääri süsinikusisalduse kohta, arvutasid nad välja, et mängus oli 3000 petagrammi süsinikku. See kergitas atmosfääri süsinikdioksiidi-sisalduse 1000-lt osakeselt miljoni kohta 1700 osakeseni miljoni kohta (paleotseeni ajal oli ilm palju soojem kui praegu, mistõttu süsihappegaasi hulk atmosfääris oli tõenäoliselt samuti suurem). Võrdluse mõttes: inimtegevus on kergitanud praeguse osakestetaseme 280-lt 390-le miljoni kohta.
Inimtegevusest ajendatud kliimamuutuse hinnangud toetuvad kliima tundlikkusmudelile, kus atmosfääris sisalduva süsinikdioksiidi hulk kergitab temperatuuri 1,5 kuni 4,5 kraadi. Nende arvude põhjal võib öelda, et süsiniku juurdevool ei saanud tingida muutust rohkem kui umbes 3,5 kraadi osas PETM-i vältel ilmnenud 5-9-kraadisest muutusest.
Tagasiside-tsüklid
Võttes eelduseks, et meie hinnangud kliima tundlikkusele on mõistlikkuse piires täpsed, peab olema täiendavaid, arvestatava suurusega tegureid, mis kliimat suunavad. Üks võimalus on, et PETM-i käivitas miski muu. Temperatuuride tõustes kipuvad metaanklatraadid keskkonda vallanduma, mis tähendab, et millestki muust tingitud väiksem temperatuuritõus võis paisata ringlusse taolise seni ladustatuna püsinud süsiniku, mis suurendas märkimisväärselt üleüldist soojenemist. Probleem on aga selles, et meil pole aimugi, milline võis olla soojenemise keskne põhjus.
Teine alternatiiv on, et süsteemis varitsevad täiendavad tagasiside-mehhanismid. Väikesed temperatuuritõusud teevad selliseid asju nagu peegeldava jääkatte sulatamine ja veeauru, veel ühe kasvuhoonegaasi, paiskamine atmosfääri; seega võib nende mõju olla oodatust tugevam. Olemasolevasse kliimatundlikkuse mudelisse on juba hõlmatud terve hulk suuremaid tagasiside-tsükleid, kuid pole välistatud, et on veel täiendavaid tegureid, mida me ei tunne, mis võib tähendada, et meie kliimatundlikkuse hinnang on liiga madal. See on üsna murettekitav väljavaade, kuna tähendaks, et temperatuuride tõus tulevikus võib kujuneda märksa suuremaks kui praegused pessimistlikud prognoosid ette näevad.
Viimane võimalus on, et ehkki PETM võib olla parim analoog praegu aset leidvatele muudatustele, ei ole see üldiselt võttes eriti hea. Atmosfäär oli juba alguses märksa süsinikurikkam, mandrid ja ookeanid paiknesid teisiti, jne. Siiski annavad uuringu tulemused lootust, et PETM-i põhjalikum uurimine võib päevavalgele tuua palju huvitavat informatsiooni.
