https://frosthead.com

Mempelajari Iklim Masa Lalu Adalah Penting untuk Menyediakan Iklim Perubahan Cuaca dengan cepat

Pada tahun 1942, Winston Churchill berkata: "Semakin lama anda dapat melihat kembali, semakin jauh anda boleh melihat ke hadapan." Dan sesungguhnya, banyak budaya mempelajari sejarah untuk pandangan politik dan ketenteraan. Saya belajar fosil yang berjuta-juta tahun kerana saya bimbang tentang masa depan. Sebagai ahli paleontologi, saya rasa sudah tiba masanya untuk menubuhkan tradisi yang menggunakan sejarah geologi untuk dijangka-dan dengan itu merancang untuk masa depan.

Saya tidak selalu berfikir dengan cara ini. Saya menjadi ketagihan untuk mencari fosil kerana ia merupakan sejenis penerokaan, dan kerana saya suka perasaan diangkut melalui masa hanya dengan berjalan naik dan turun bukit-bukit berlapis Wyoming dan Montana.

Saya meneruskan penjelajahan fasa gembira ini melalui dekad pertama kerjaya saya. Tetapi keadaan berubah pada tahun 1990, ketika dua saintis iklim menerbitkan peta-sebuah simulasi komputer dari iklim global 50 juta tahun yang lalu. Ia menunjukkan musim sejuk yang sejuk di dunia yang jatuh di bawah beku di Asia, Eropah dan Amerika Utara.

Saya tahu peta ini harus salah. Selama 100 tahun kita paleontolog telah mencari fosil yang menunjukkan musim sejuk sangat ringan dalam tempoh masa ini, walaupun di Kawasan Polar dan di perairan benua di latitud tinggi.

Sayap Wing (barisan hadapan, ketiga dari kanan) menjadi ketagih mencari fosil sebagai pemain berusia 17 tahun. Pada masa itu, beliau belum lagi memahami fosil kritikal untuk memahami kesan potensi perubahan iklim (Tom Bown)

Kami telah menemui hutan redwood subuh di tepi Lautan Artik.

Kami telah menemui tapak sawit fosil sepanjang pantai Alaska.

Di tengah-tengah Amerika Utara, di mana musim sejuk adalah sejuk pahit hari ini, kami telah menemui fosil buaya.

Ini adalah apabila saya menyedari bahawa mempelajari fosil adalah jauh lebih relevan daripada yang saya sedar. Fosil menguji pemahaman kita tentang bagaimana planet ini berfungsi - ia mengandungi petunjuk yang meningkatkan keupayaan kita untuk meramalkan iklim, di masa lalu dan di masa depan. Saya masih menyukai mencari fosil, tetapi membuka kunci petunjuk ini menjadi obsesi baru saya.

Selama 25 tahun yang lalu, pemodelan dan ahli geologi iklim telah bekerja bolak-balik mengenai masalah ini untuk menerangkan cuaca hangat masa lalu. Simulasi komputer hari ini bersetuju dengan lebih baik, walaupun masih belum sepenuhnya, dengan pemulihan iklim daripada fosil dan bukti lain.

Hasil hujah subur ini antara pemodelan iklim dan paleontologi adalah bahawa masa lalu telah menjadi bukti untuk hipotesis bagaimana iklim dan sistem bumi lain berfungsi. Dan keindahan menguji kefahaman kita terhadap apa yang telah terjadi-rekod fosil-ialah kita dapat mengetahui sama ada model itu berfungsi, tanpa menunggu selama beberapa dekad atau bahkan berabad-abad yang berlalu. Ini amat penting kerana masalah yang dihadapi adalah sangat penting.

belajar daun fosil Sayap telah menghabiskan banyak kerjayanya mempelajari daun fosil. Dia cuba memahami bagaimana peristiwa pemanasan global, yang terjadi kira-kira 56 juta tahun yang lalu, mengubah ekosistem terestrial dalam apa yang kini Wyoming. (Amy Morey)

Rekod geologi telah menjadi tempat yang bagus untuk menguji idea kami mengenai proses Bumi, tetapi ia juga menghasilkan kejutan. Selama beberapa dekad yang lalu saintis telah menemui satu jenis peristiwa baru dalam sejarah iklim bumi-gelombang haba planet yang berlangsung selama ribuan atau ratusan ribu tahun.

Yang paling besar ini berlaku 56 juta tahun yang lalu, dan ia dipanggil Maximum Thermal Paleocene-Eocene, atau PETM.

PETM itu telah dimulakan oleh kemungkinan pelepasan-letupan dari metana yang tersimpan di sedimen lantai laut-daripada 5, 000 bilion tan karbon ke lautan dan atmosfera-jumlah yang akan kita hasilkan jika kita membakar seluruh takungan bahan bakar fosil moden yang terkini. Pelepasan berkenaan menggandakan jumlah CO2 di atmosfera.

Ini mencetuskan pelbagai peristiwa: suhu global meningkat 5 hingga 8 darjah C; lautan menjadi lebih berasid; iklim yang lebih panas membawa kepada tanah yang lebih panas, dan tanah yang lebih panas untuk kerosakan bahan tumbuhan yang lebih cepat, yang mengeluarkan lebih banyak CO2 ke atmosfera. Dengan kadar yang perlahan di mana CO2 dikeluarkan dari atmosfera oleh cuaca dan proses lain, PETM bertahan 150, 000 tahun.

Wyoming Ramai penerokaan cuaca Scott Wing yang telah berlalu di sini, di Wyoming. (Tom Nash)

Pada masa itu, banyak spesies laut dalam yang kecil telah pupus. Arctic memanaskan begitu banyak sehingga tumbuh-tumbuhan dan haiwan bergerak melintasi jambatan tanah tinggi di antara benua utara. Dan terdapat kematian besar populasi tumbuhan tempatan di pertengahan garis lintang.

Persamaan antara PETM dan masa sekarang adalah kukuh. Walaupun dunia hari ini, dengan topi ais terdedah, mungkin lebih sensitif terhadap pelepasan karbon daripada dunia 56 juta tahun yang lalu. Tetapi perbezaan terbesar antara PETM dan hari ini ialah kami menambah CO2 di atmosfera. Kita boleh mengubahnya.

Tahap CO2 kini 40 peratus lebih tinggi berbanding sebelum revolusi perindustrian. Jika kita pergi untuk perniagaan seperti biasa, sisa abad ini akan menjadi seperti permulaan PETM pada steroid-peningkatan CO2 yang sama atau lebih besar berlaku 10 kali lebih cepat . Apa yang sedikit sedar ialah kenaikan CO2 ini, dan gelombang haba akan menyebabkan, akan berterusan untuk beribu-ribu atau puluhan ribu tahun. Seperti yang kita lihat, itulah cara planet berfungsi.

Sejarah panjang planet kita membuat anda menyedari bahawa perubahan tidak dapat dielakkan, tetapi ia juga menunjukkan kepada anda bahawa perubahan yang kita buat sekarang sangat besar, sangat cepat, dan mind-bogglingly berterusan. Akibat dari apa yang kita lakukan pada dekad yang akan datang akan dirasakan untuk puluhan ribu tahun yang akan datang. Itulah tanggungjawab yang paling hebat dibayangkan, tetapi ia datang dengan kuasa kami untuk mengubah persekitaran global.

PETM Tempoh pemanasan kajian Wing, PETM, diiktiraf oleh saintis sebagai analog geologi terbaik untuk pemanasan global yang disebabkan oleh manusia yang sedang berlaku sekarang. Fosil tumbuhan Wing menunjukkan bahawa sebagai iklim di Wyoming menghangatkan 56 juta tahun yang lalu, ia juga menjadi musim kering yang agak kering, menyebabkan kepupusan beberapa spesies, sebahagian besar pemusnahan setempat, dan penyebaran tumbuhan toleran kering ke rantau ini (Scott Wing)

Dalam satu segi, saya optimis. Kami tidak akan memusnahkan planet ini atau memusnahkan diri kita sendiri. Dengan lebih daripada 7 bilion orang dan lebih banyak 75 juta setiap tahun, kepupusan manusia bukan masalah kita.

Tetapi contoh perubahan alam sekitar yang melampau dari masa lalu menunjukkan bahawa mungkin terdapat kesusahan dan kesengsaraan yang datang untuk berbilion-bilion orang. Dan kita sudah mengurangkan kepelbagaian kehidupan dan menjejaskan keupayaan ekosistem untuk menghasilkan sumber yang kita bergantung.

Kami kini berkuasa dengan kekuatan geologi pada masa lalu. Oleh itu, kita perlu belajar berfikir pada skala masa planet, bukan kita sendiri. Kita mesti beralih dari pengurusan krisis kepada pengurusan planet, tetapi kita hanya akan melakukan itu apabila kita sedar tindakan kita bukan hanya untuk hari ini, tetapi untuk zaman. Saya harap orang-orang masa depan akan melihat kembali kepada kita dan melihat bahawa kita belajar pelajaran dalam masa yang mendalam.

Nota Editor: Diadaptasi daripada ceramah Scott Wing menyampaikan pada Mesyuarat Tahunan Juara Baru 2016, Sidang Kemuncak Global Forum Ekonomi Dunia mengenai Inovasi, Sains dan Teknologi . Institusi Smithsonian bermitra dengan Forum Ekonomi Dunia untuk memperluaskan kesedaran tentang perlindungan warisan kebudayaan dan pemuliharaan, sains, kesihatan, teknologi, dan isu global kritikal yang lain. Forum Ekonomi Dunia, yang komited untuk memperbaiki keadaan dunia, adalah Pertubuhan Antarabangsa bagi Kerjasama Awam-Swasta. Forum ini melibatkan pemimpin politik, perniagaan dan pemimpin masyarakat yang lain untuk membentuk agenda global, serantau dan industri. Forum itu beribu pejabat di Geneva, Switzerland.

Mempelajari Iklim Masa Lalu Adalah Penting untuk Menyediakan Iklim Perubahan Cuaca dengan cepat