En ny studie varnar för att dagens snabba utsläpp av växthusgaser och avskogning kan utlösa allvarliga och långvariga klimatförändringar, vilket betonar det akuta behovet av globala åtgärder för att skydda vegetationen och mildra klimatförändringarna. Kredit: Bladet.se.com
Genom att undersöka historiska klimatförändringar har forskare identifierat hur vegetationens svar på drastiska temperaturökningar kan förlänga uppvärmningsperioden i årtusenden.
- Störningar i växtlighetens funktion på grund av uppvärmningen kan leda till att klimatreglerande mekanismer misslyckas i miljontals år.
- Vegetationsförändringar kan förändra planetens klimatjämvikt.
- Geologisk och klimatisk historia ger insikt i effekterna av global uppvärmning idag.
Forskare söker ofta svar på mänsklighetens mest angelägna utmaningar i naturen. När det gäller global uppvärmning erbjuder geologisk historia ett unikt, långsiktigt perspektiv. Jordens geologiska historia spetsas av perioder av katastrofala vulkanutbrott som släppte ut enorma mängder kol i atmosfären och haven. Det ökade kolet utlöste en snabb klimatuppvärmning som resulterade i massutrotningar på land och i marina ekosystem. Dessa perioder av vulkanism kan också ha stört kol-klimatregleringssystem i miljontals år.
Modellera tidigare klimathändelser
Jord- och miljöforskare vid ETH Zürich ledde ett internationellt team av forskare från University of Arizona, University of Leeds, CNRS Toulouse och det schweiziska federala institutet för skogssnö- och landskapsforskning (WSL) i en studie om hur vegetation reagerar och utvecklas i svar på stora klimatförändringar och hur sådana förändringar påverkar jordens naturliga kol-klimatregleringssystem.
Utifrån geokemiska analyser av isotoper i sediment jämförde forskargruppen data med en specialdesignad modell, som inkluderade en representation av vegetation och dess roll i regleringen av det geologiska klimatsystemet. De använde modellen för att testa hur jordsystemet reagerar på det intensiva utsläppet av kol från vulkanisk aktivitet i olika scenarier. De studerade tre betydande klimatförändringar i geologisk historia, inklusive händelsen Siberian Traps som orsakade Perm-Trias massutrotning för cirka 252 miljoner år sedan. Professorn i ETH Zürich, Taras Gerya, påpekar: ”Händelsen Siberian Traps släppte ut cirka 40 000 gigaton (Gt) kol under 200 000 år. Den resulterande ökningen av globala medeltemperaturer mellan 5 och 10°C orsakade jordens allvarligaste utrotningshändelse i det geologiska rekordet.”
Långsiktiga effekter av klimatförändringar
”Återhämtningen av vegetation från Siberian Traps-händelsen tog flera miljoner år och under denna tid skulle jordens kol-klimatregleringssystem ha varit svagt och ineffektivt vilket resulterat i en långsiktig klimatuppvärmning”, förklarar huvudförfattaren, Julian Rogger, ETH Zürich.
Forskare fann att svårighetsgraden av sådana händelser bestäms av hur snabbt kol som släpps ut kan återföras till jordens inre – sekvestrerat genom silikatmineralvittring eller organisk kolproduktion, vilket tar bort kol från jordens atmosfär. De fann också att tiden det tar för klimatet att nå ett nytt jämviktstillstånd berodde på hur snabbt vegetationen anpassade sig till ökande temperaturer. Några arter anpassas genom att utvecklas och andra genom att migrera geografiskt till kallare regioner. Men vissa geologiska händelser var så katastrofala att växtarter helt enkelt inte hade tillräckligt med tid för att migrera eller anpassa sig till den ihållande temperaturökningen. Konsekvenserna av vilka satt sin geokemiska prägel på klimatutvecklingen i tusentals, möjligen miljoner, år.
Relevans för samtida klimatutmaningar
Vad betyder detta för mänskligt inducerade klimatförändringar? Studien fann att en störning av vegetationen ökade varaktigheten och svårighetsgraden av klimatuppvärmningen i det geologiska förflutna. I vissa fall kan det ha tagit miljontals år att nå en ny stabil klimatjämvikt på grund av en minskad kapacitet hos vegetationen att reglera jordens kolcykel.
”Idag befinner vi oss i en stor global bioklimatisk kris”, säger Loïc Pellissier, professor i ekosystem och landskapsutveckling vid ETH Zürich och WSL. ”Vår studie visar rollen av en funktion hos vegetationen för att återhämta sig från plötsliga klimatförändringar. Vi släpper för närvarande ut växthusgaser i en snabbare takt än någon tidigare vulkanisk händelse. Vi är också den primära orsaken till global avskogning, vilket kraftigt minskar naturliga ekosystems förmåga att reglera klimatet. Den här studien, i mitt perspektiv, fungerar som ett ”väckarklocka” för det globala samhället.”
Professor Ben Mills, professor i Earth System Evolution vid University of Leeds School of Earth and Environment, sa: ”Vårt arbete bekräftar att jorden kan reagera på klimatförändringar på sätt som är mycket farliga för djurlivet. Forntida perioder av klimatförändringar varade långt efter att koldioxidutsläppen upphörde, och det är möjligt att klimatet permanent kan övergå till ett varmare tillstånd.
”Händelserna i vår studie ägde rum för miljoner år sedan och utspelade sig över hundratusentals år. Men de berättar en varnande berättelse för idag. Temperaturdriven kollaps av världens tropiska skogar har hänt tidigare och kan hända igen.”