Dinozaurii au supraviețuit atunci când nivelul de CO2 era extrem de ridicat. De ce nu pot și oamenii?

Cum au supraviețuit plantele și animalele în urmă cu aproximativ 200 de milioane de ani, atunci când concentrația de dioxid de carbon a crescut până la 6.000 de părți pe milion?

Deși nu a existat nimeni care să măsoare concentrația de CO2 din atmosferă cu milioane de ani în urmă, paleoclimatologii pot reconstitui temperaturile și nivelurile de dioxid de carbon din trecut cu ajutorul nucleelor de gheață, inelelor arboricole, coralilor, polenului antic și rocilor sedimentare. Aceste înregistrări naturale ale fluctuațiilor climatice pot dezvălui, de asemenea, modul în care diverse animale și plante au prosperat sau au pierit în diferite perioade geologice.

• Verile din Siberia arctică au fost cu până la 10°C mai calde decât astăzi în timpul…
• Solzii de crocodil sunt surprinzător de puternici, arată un studiu

În timp ce studiază epoca dinozaurilor, de exemplu, unii cercetători disecă frunze care au fost prinse în straturile de sedimente.

„Micile găuri din straturile frunzelor sunt mai frecvente atunci când există niveluri mai scăzute de dioxid de carbon”, a explicat Paul Olsen, geolog și paleontolog la Lamont-Doherty Earth Observatory de la Columbia Climate School.

Niveluri de CO2 de aproximativ 20 de ori mai mari decât în prezent

„Problema nu este reprezentată doar de o temperatură globală mai ridicată sau de nivelurile de dioxid de carbon. Problema este rata de schimbare”, a explicat Olsen. „De-a lungul celei mai mari părți a istoriei Pământului, nivelurile de dioxid de carbon s-au schimbat, în general, foarte încet. Acest lucru a oferit organismelor și ecosistemelor lor suficient timp pentru a se adapta la schimbările climatice atât prin evoluție, cât și prin migrație.”

Cercetătorii în domeniul climei avertizează că, în următorul secol, rata de schimbare va fi de 10 ori mai rapidă decât orice model climatic care s-a desfășurat în ultimii 65 de milioane de ani. Din cauza ritmului rapid de încălzire din prezent, până la 14 % din toate plantele și animalele de pe uscat ar putea dispărea în următoarele decenii, potrivit unui raport al Grupului interguvernamental de experți privind schimbările climatice.

În timpul perioadei cambriene, care a durat de la 542 milioane până la 485,4 milioane de ani în urmă, unele surse estimează că nivelurile de CO2 ar fi fost de aproximativ 20 de ori mai mari decât în prezent, iar temperaturile erau mai ridicate cu 10 grade Celsius.

Viețuitoarele nu păreau să fie deranjate de condițiile toride. În această perioadă, oxigenarea oceanelor a dus la o explozie a vieții cunoscută sub numele de ,,explozia cambriană”.

Ce ar fi putut declanșa schimbările bruște ale nivelului de CO2?

A existat o gamă variată de creaturi marine, cum ar fi trilobiți, inclusiv prădători antici mai mari, numiți Anomalocaris, și animale în formă de melci cu cochilii. Între timp, pe uscat, primele plante au început să prindă rădăcini în urmă cu aproximativ 500 de milioane de ani, probabil profitând de nivelurile ridicate de dioxid de carbon din atmosferă, a spus Olsen.

Peștii primitivi, algele roșii, coralii și alte câteva animale marine, precum cefalopodele, făceau parte din ecosisteme înfloritoare – până când au fost loviți de o tragedie fără precedent, care ar fi putut fi declanșată de schimbările bruște ale nivelului de CO2.

A fost prima extincție în masă majoră de pe Pământ. Începută în urmă cu aproximativ 443 de milioane de ani, a eliminat aproximativ 85% din toate speciile marine pentru o perioadă de până la două milioane de ani.

Cauza rămâne necunoscută, dar unii oameni de știință speculează că ar fi putut fi asociată cu formarea unor ghețari masivi și cu o scădere drastică a nivelului mării după ce super-continentul Gondwana a plutit în derivă spre Polul Sud.

Plantele ar fi putut declanșa o eră glaciară?

Un studiu din 2012 a sugerat că primele plante terestre ar fi putut provoca scăderea temperaturilor globale prin absorbția de CO2, declanșând o eră glaciară. În schimb, într-un studiu din 2020, oamenii de știință din Canada au emis ipoteza că erupțiile vulcanice generalizate au eliberat cantități uriașe de dioxid de carbon care au încălzit brusc planeta și au declanșat două valuri de extincții în masă în decurs de două milioane de ani.

„Pe atunci, era extrem de cald, deoarece concentrațiile de dioxid de carbon din atmosferă erau de cinci ori mai mari decât cele de astăzi„, a explicat Olsen. „Și totuși, viața marină și terestră prospera”.

Primii dinozauri au apărut în urmă cu aproximativ 232 de milioane de ani. Pentru Triasicul târziu și Jurasicul timpuriu (aproximativ 237-174 milioane de ani în urmă), oamenii de știință nu au găsit nicio dovadă a calotelor glaciare polare de gheață în înregistrările fosilelor – probabil un rezultat al nivelurilor de dioxid de carbon care ar fi putut ajunge până la 6.000 de părți pe milion. În timpul acestei stări de seră, pădurile dense de conifere și de foioase acopereau cea mai mare parte a planetei, de la Polul Nord și Polul Sud până la latitudinile subtropicale.

„Este destul de comparabil cu ceea ce oamenii fac acum planetei”

Cei mai mulți cercetători cred că evenimentul de extincție în masă de la sfârșitul Triasicului este direct legat de erupțiile vulcanice generalizate, a declarat Olsen. Este posibil ca fiecare erupție să fi durat continuu zeci sau chiar sute de ani, iar erupțiile au fost numeroase. Acestea au fost asociate cu o dublare sau triplare bruscă a dioxidului de carbon din atmosferă într-un timp scurt.

„Este destul de comparabil cu ceea ce oamenii fac acum planetei”, a spus el. Un studiu din 2019 a arătat că activitățile umane eliberează anual în atmosferă de până la 100 de ori mai mult carbon decât vulcanii, scrie Phys.org.

Nivelurile neobișnuit de ridicate de dioxid de carbon de acum 202 milioane de ani au dus la acidificarea oceanelor și la anoxie, sau pierderea oxigenului subacvatic. Olsen și colegii săi au identificat acești factori ca fiind cei mai importanți factori care au dus la acest mare eveniment de extincție în masă care a eliminat nevertebratele marine și coralii.

Într-un studiu recent, ei au descoperit că unele cantități uriașe de dioxid de sulf au fost, de asemenea, pompate în atmosferă în timpul diferitelor impulsuri de erupții vulcanice. Acest lucru a cauzat perioade reci intense, deși scurte, deoarece aerosolii de sulf reflectau lumina solară în spațiul cosmic.

Ce s-ar putea întâmpla cu omenirea dacă nivelul de dioxid de carbon crește?

„Această perioadă rece ar fi putut dura doar câțiva ani sau cel mult 100 de ani”, a explicat Olsen. Pe uscat, iernile vulcanice au eliminat animalele care nu aveau izolație, cum ar fi pene, grăsime sau straturi groase de blană. Dinozaurii care aveau suficientă izolație au supraviețuit și au preluat controlul.

Concentrațiile extrem de ridicate de dioxid de carbon dispar din atmosferă prin trei mecanisme majore. Primul constă în faptul că oceanul absoarbe cantități mari de dioxid de carbon pentru a crea un echilibru în atmosferă.

Al doilea mecanism prin care Pământul aspiră CO2 din aer este prin alterarea rocilor. Produsele acestui tip de sechestrare naturală a carbonului ajung în oceane sub formă de calcar.

Al treilea mecanism este fotosinteza. Plantele absorb dioxidul de carbon, iar dacă acestea sunt îngropate în sedimente înainte de a se descompune, carbonul din țesuturile lor este stocat în subteran. Aceste trei mecanisme se produc lent, pe parcursul a câteva mii de ani.

„Dar atunci când Pământul se confruntă cu schimbări rapide ale concentrațiilor de CO2 atmosferic – cum este cazul în prezent din cauza activităților umane – aceste trei mecanisme nu răspund suficient de repede pentru a compensa ratele uluitoare de schimbare”, a concluzionat Olsen.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Telescopul Webb a detectat dioxid de carbon în atmosfera unei exoplanete

O companie italiană lansează prima „baterie cu dioxid de carbon”. Care sunt beneficiile?

Nivelurile de dioxid de carbon din atmosferă, cele mai ridicate din istoria omenirii

Emisiile globale de dioxid de carbon, aproape de un nou nivel record în acest an