Kada se spomene ledeno doba kako ga zamišljate!? E, pa, zamislite horizont Vojvodine ili Slavonije. Sada ga zamislite ispod skoro 3 kilometra debelog leda. Tako je izgledao pejzaž na vrhuncu poslednjeg ledenog doba. Ali, da li ste razmišljali o tome kako i zašto se dešavaju ledena doba i da li je Zemlja ikada ranije bila ovako vruća?

U okviru nedavne geološke istorije Zemlje, ovo ne bi bio tako neobičan prizor. U proteklih 2,6 miliona godina (ili ono što je poznato kao kvartarni period), planeta je prošla više od 50 ledenih doba, sa toplijim interglacijalnim periodima između. 

Ali šta uzrokuje da se ledeni pokrivači i glečeri povremeno šire?

Ledena doba su vođena složenim, međusobno povezanim skupom faktora, koji uključuju položaj Zemlje u Sunčevom sistemu i više lokalnih uticaja, poput nivoa ugljen-dioksida. Naučnici još uvek pokušavaju da shvate kako ovaj sistem funkcioniše, posebno zato što su klimatske promene izazvane ljudima možda trajno prekinule ciklus.

Tek pre nekoliko vekova naučnici su počeli da prepoznaju nagoveštaje prošlih dubokih smrzavanja. Sredinom 19. veka, švajcarsko-američki prirodnjak Louis Agassiz dokumentovao je tragove koje su glečeri ostavili na Zemlji, kao što su kamenje koje nije bilo na mestu i ogromne gomile otpada, poznate kao morene, za koje je sumnjao da su ih nosili drevni glečeri gurnuti na velike udaljenosti. 

Do kraja 19. veka, naučnici su imenovali četiri ledena doba koja su se desila tokom epohe pleistocena, koja je trajala od pre oko 2,6 miliona godina do pre oko 11.700 godina. Međutim, tek decenijama kasnije istraživači su shvatili da ovi hladni periodi dolaze mnogo redovnije.

Veliki proboj u razumevanju ciklusa ledenog doba dogodio se 1940-ih, kada je srpski astrofizičar Milutin Milanković predložio ono što je postalo poznato kao Milankovićevi ciklusi, uvid u kretanje Zemlje koji se i danas koristi za objašnjenje klimatskih varijacija. 

Milanković je izneo tri glavna načina na koje Zemljina orbita varira u odnosu na sunce, rekao je Mark Maslin, profesor paleoklimatologije na Univerzitetskom koledžu u Londonu. Ovi faktori određuju koliko sunčevog zračenja (drugim rečima, toplote) stiže do planete.

Prvo, tu je ekscentrični oblik Zemljine orbite oko Sunca, koji varira od skoro kružnog do eliptičnog u ciklusu od 96.000 godina. „Razlog zašto ima tu izbočinu je taj što Jupiter, koji čini 4% mase našeg Sunčevog sistema, ima snažan gravitacioni efekat, koji pomera Zemljinu orbitu van kruga, a zatim nazad“, objasnio je Maslin.

Drugo, tu je nagib Zemlje, što je razlog zašto imamo godišnja doba. Nagnuta osa Zemljine rotacije znači da se jedna hemisfera uvek naginje od Sunca (izaziva zimu), dok je druga nagnuta ka Suncu (izaziva leto). Ugao ovog nagiba varira u ciklusu od oko 41.000 godina, što menja koliko su godišnja doba ekstremna, rekao je Maslin. „Ako je osa uspravnija, onda će, naravno, leta biti manje topla, a zima će biti malo manje hladna. 

Treće, postoji kolebanje Zemljine nagnute ose, koja se kreće kao da je rotirajući vrh. “Ono što se dešava je da ugaoni moment Zemlje koji se vrti i okreće veoma brzo jednom dnevno uzrokuje da se osa takođe njiše”, rekao je Maslin. To kolebanje se dešava u ciklusu od 20.000 godina.

Milanković je identifikovao da su orbitalni uslovi za hladna leta posebno važni prethodnici ledenih doba. “Uvek ćete imati led zimi”, rekao je Maslin. „Da biste izgradili ledeno doba, potrebno je da deo tog leda preživi tokom leta.”

Ali, za prelazak u ledeno doba, same orbitalne pojave nisu dovoljne. “Stvarni uzrok ledenog doba je fundamentalna povratna informacija u klimatskom sistemu”, rekao je Maslin. Naučnike još uvek intrigira kako različiti faktori životne sredine utiču na glacijaciju i deglacijaciju, ali nedavna istraživanja su pokazala da nivoi gasova staklene bašte u atmosferi igraju važnu ulogu.

Na primer, naučnici sa Potsdamskog instituta za istraživanje uticaja na klimu (PIK) u Nemačkoj su pokazali da su počeci prošlih ledenih doba bili izazvani uglavnom smanjenjem ugljen-dioksida i da je sadašnje dramatično povećanje ugljen-dioksida u atmosferi, zbog ljudskih faktora izazvane emisije, verovatno potisnuo početak sledećeg ledenog doba do 100.000 godina . 

„Kao nijedna druga sila na planeti, ledena doba su oblikovala globalno okruženje i time odredila razvoj ljudske civilizacije“, rekao je u saopštenju Hans Joahim Šelnhuber, tadašnji direktor PIK-a i koautor jedne od tih studija 2016. godine „Na primer, naše plodno tlo dugujemo poslednjem ledenom dobu koje je isklesalo i današnje pejzaže, ostavljajući iza sebe glečere i reke, formirajući fjordove, morene i jezera. Međutim, danas je čovečanstvo sa svojim emisijama iz sagorevanja fosilnih goriva odredilo budući razvoj planete“.

Da li je Zemlja ikada ranije bila ovako vruća?

Da li biste ikada otišli na odmor na Severni pol? Osim ako ne volite temperature ispod nule i nordijsko skijanje, verovatno ne. Ali da ste živeli pre 56 miliona godina, možda biste odgovorili drugačije. Tada biste uživali u prijatnim temperaturama i bujnom zelenom pejzažu (iako biste morali da pazite na krokodile). To je zato što je svet bio usred ekstremnog perioda globalnog zagrevanja zvanog paleo-eocenski termalni maksimum, kada je Zemlja bila toliko vruća da su čak i polovi dostigli skoro tropske temperature.

Ali da li je planeta ikada bila tako vruća kao danas, kada se čini da svakog meseca globus obara jedan za drugim rekord visoke temperature?

Ispostavilo se da je Zemlja više puta prolazila kroz periode ekstremnog zagrevanja. Polovi su se smrzavali i odmrzavali i ponovo zamrzavali. “Sada se Zemlja ponovo zagreva. Uprkos tome, današnje klimatske promene su drugačija zver, i očigledno nije samo deo nekog većeg prirodnog ciklusa”, rekao je Stjuart Saterlend, paleontolog sa Univerziteta Britanske Kolumbije.

Klima na Zemlji prirodno osciluje – tokom desetina hiljada godina, njene rotacije oko Sunca se polako menjaju, što dovodi do varijacija u svemu, od godišnjih doba do sunčeve svetlosti. Delimično kao rezultat ovih oscilacija, Zemlja prolazi kroz glacijalne periode (poznatije kao ledena doba) i toplije interglacijalne periode.

Ali, da bi se stvorio veliki događaj zagrevanja, kao što je paleo-eocenski termalni maksimum, potrebno je više od promene nagiba Zemljine ose ili oblika njene putanje oko Sunca. Događaji ekstremnog zagrevanja uvek uključuju istog nevidljivog krivca, koji nam je svima poznat danas: ogromna doza ugljen-dioksida ili CO₂.

Ovaj gas staklene bašte je skoro sigurno odgovoran za paleo-eocenski termalni maksimum. Ali kako su koncentracije CO₂ postale tako visoke bez ljudi? “Naučnici nisu potpuno sigurni”, rekao je Sebastijen Kasteltort, geolog sa Univerziteta u Ženevi. “Njihova najbolja pretpostavka je da su vulkani izbacivali ugljen-dioksid u atmosferu, zadržavajući toplotu, a možda i topeći zamrznute džepove metana, gasa staklene bašte snažnijeg od CO₂ koji je dugo bio izdvojen u okeanu. Samo zato što su se događaji ekstremnog zagrevanja podstaknuti gasovima staklene bašte dešavali ranije, ne znači da su ti događaji bezopasni. Uzmimo, na primer, permsko-trijasko izumiranje, koje je nastupilo nekoliko miliona godina pre nego što su se dinosaurusi pojavili na planeti. Ako reč “izumiranje” nije dovoljan trag, evo spojlera: to je bila apsolutna katastrofa za Zemlju i sve na njoj”.

Ovaj događaj zagrevanja, koji se dogodio pre 252 miliona godina, bio je toliko ekstreman da ga Saterlend naziva „dete postera odbeglog efekta staklene bašte“. Ovaj događaj zagrevanja, koji je takođe izazvan vulkanskom aktivnošću (u ovom slučaju, erupcijom vulkanskog regiona zvanog Sibirske zamke), izazvao je klimatski haos i masovno izumiranje.

„Zamislite ekstremnu sušu, biljke koje umiru, Saharu koja se širi po celom kontinentu“, rekao je Saterlend.

Temperature su porasle za 10 stepeni Celzijusa. (Ovo se poredi sa porastom temperature od 1,2⁰ C koji smo videli otkako su ljudi počeli da sagorevaju fosilna goriva). Izumrlo je oko 95% života u moru i 70% kopnenog života.

„Bilo je jednostavno previše vruće i neprijatno da bi stvorenja živela“, rekao je Saterlend.

Neizvesno je koliko su bile visoke koncentracije gasova staklene bašte tokom permsko-trijaskog izumiranja, ali su verovatno bile daleko veće nego danas. Neki modeli sugerišu da su porasli do 3.500 delova na milion (ppm). (Iz perspektive, današnje koncentracije ugljen-dioksida se kreću nešto preko 400 ppm – ali to se i dalje smatra visokim).

Ali stopa promene koncentracija CO₂ čini današnju situaciju tako bez presedana. Tokom izumiranja u permskom trijasu, bilo je potrebno hiljade godina da temperatura poraste tako visoko kao što je bila — prema nekim studijama, čak 150.000 godina. Tokom paleo-eocenskog termalnog maksimuma, koji se smatra izuzetno brzim slučajem zagrevanja, temperaturama je trebalo 10.000 do 20.000 godina da dostignu svoju visinu.

Današnje zagrevanje trajalo je samo 150 godina.

“To je najveća razlika između današnjih klimatskih promena i prošlih klimatskih maksimuma. To je takođe ono što posledice trenutnih klimatskih promena čini tako teškim za predviđanje”, rekao je Kasteltort. “Zabrinutost nije samo „već se planeta zagreva“. Zabrinutost je što ne znamo koliko je brzo – prebrzo potrebno da bi se život prilagodio”, rekao je on. “Na osnovu prethodnih događaja zagrevanja, nijedan ekspert ne bi mogao da kaže da trenutna stopa zagrevanja neće imati dramatične posledice”, rekao je on. „Jednostavno ne znamo koliko dramatično“, dodao je.

Da se podsetimo, pre 25-30 godina naučnici (ili “naučnici”) su upozoravali na brzo zahlađenje i nastanak ledenog doba, da bi nakon toga okrenuli teoriju i plaše nas globalnim zagrevanjem. Krivac – čovek, po njihovom mišljenju. Godišnja izdvajanja za sprečavanje zagrevanja premašuju 1.500.000.000.000 (hiljadu i po milijardi) dolara, a da se pouzdano ne zna gde toliki novac ode (nestane). Postoji više teorija gde novac završi i o tome smo pisali u štampanim izdanjima, dok taj format novina nije ukinut.

Mr. D. Tovarišić