För 55 miljoner år sedan steg temperaturen på vår planet kraftigt. Detta har blivit ett av de mest dramatiska exemplen på klimatförändringar. Världen kunde aldrig vara densamma.
I slutet av 1980-talet började många regeringar titta närmare på frågan om klimatförändringar. Leran vid havets botten utanför Antarktis kust var en överraskning. Det visade sig att jorden redan hade drabbats av den globala uppvärmningen.
Vad är termiskt maximalt
För cirka 55 miljoner år sedan steg globala temperaturer kraftigt. Som nu har detta lett till en ökning av havets nivåer och surhetsgrad samt utrotning av många arter.
Inte överraskande ser forskare denna händelse, känd som Late Paleocene Thermal Maximum (PETM), som en potentiell skattkälla med användbar information för att förstå dagens klimatförändringar.
Kampanjvideo:
Vi vet nu att detta var det snabbaste och mest dramatiska fallet med klimatförändringar i jordens historia. Dess orsaker är fortfarande kontroversiella, men forskare drar kusliga paralleller med moderna förhållanden. Men det är känt med säkerhet: effekten av en sådan förändring fick vidsträckta konsekvenser. Det är möjligt att dessa händelser förändrade livets gång på planeten.
Vad pratar om isotoperna av syre och kol?
Geologer som studerade nämnda antarktiska avlagringar 1980 publicerade sina resultat 1991. De rapporterade att förekomsten av små planktonfossiler i leran indikerade snabba temperaturförändringar.
Mer exakt var dessa syreisotoper "låsta" i dessa skal. För cirka 55 miljoner år sedan ökade mängden tungt syre-18 i skal kraftigt i förhållande till lätt syre-16.
Överflödet av syre-18 är ett säkert tecken på att förhållandena var varmare. Vatten förångas lättare vid högre temperaturer och syre-16 med det. Detta innebär att det varma vattnet innehöll mer syre-18, och plankton som bodde i det hade mer av detta element i sitt skal.
Dessa resultat visade sig vara användbara av en annan anledning. De påpekade varför havstemperaturen började stiga. Detta berodde på kolet i vattnet.
Precis som syre finns kol i olika isotopformer. Medan plankton berikades med syre-18 hade den också en ökning av kol-12 jämfört med kol-13. Detta innebär att utbudet har ökat i haven.
Växthuseffekten för miljontals år sedan
Detta inträffar vanligtvis efter den massiva frisläppningen av kolrika växthusgaser - koldioxid eller metan - i atmosfären. Med andra ord orsakades det termiska maximumet av växthuseffekten, precis som moderna klimatförändringar. Men den nuvarande globala uppvärmningen är inte bara en upprepning av ett termiskt maximum. För 55 miljoner år sedan var jorden helt annorlunda.
Ett av de största problemen i dag är att Antarktisisar krymper på grund av klimatförändringar. För 55 miljoner år sedan var detta inte ett problem, eftersom is inte fanns då. Redan före PETM var globala temperaturer flera grader högre än nu.
Hur snabbt klimatet förändrades
Vissa forskare tror att klimatförändringstakten vid den tiden också skiljer sig från den nuvarande. Anledningen till detta yttrande var en kontroversiell studie som publicerades 2013.
Forskare har studerat ytterligare fynd som bildades på havsbotten för 55 miljoner år sedan, men denna gång i nordvästra Atlanten. De fann sträckor av lera som tros ha bildats i årliga cykler. När de tittade på mängden syre och kolisotoper förknippade med PETM fann de att de bara hittades i 13 band. Detta innebär att temperaturförändringar har skett på bara 13 år.
Detta bevisar ännu inte att det termiska maximumet ökade och sedan minskade på drygt ett decennium. Alla forskare håller med om att en ovanlig temperaturökning, minst 5 grader över genomsnittet, varar cirka 170 tusen år. Men detta betyder att den globala temperaturen under PETM har förändrats med 5 grader under 13 år. I modern tid har globala temperaturer ökat med 1 grad jämfört med slutet av 1800-talet.
Möjliga orsaker till termisk hög
Om klimatförändringarna för miljontals år sedan verkligen inträffade så snabbt måste en händelse ha hänt som skulle ha orsakat en sådan uppvärmning. För att utlösa en så snabb ökning av den globala temperaturen måste atmosfären fyllas med växthusgaser på rekordtid.
Kanske ligger orsaken till att gaser frigörs från smältningen av en enorm kol som är rik på kol, som flög för nära jorden. Klimatförändringarna i dag är inte så dramatiska. Men det är viktigt att betona: många forskare förnekar starkt att sådana globala förändringar har skett på bara 13 år.
Nackdelar med den 13-åriga hypotesen om klimatförändringar
Denna idé har många nackdelar. Viktigast är att havet fysiskt inte kan värma upp så snabbt. Världens hav innehåller en enorm mängd vatten och det tar tillräckligt med tid att värma upp det. Även om det fanns en massiv frigöring av koldioxid i jordens atmosfär, hade haven helt enkelt inte haft tid att värma upp på 13 år. Atmosfären värms upp relativt snabbt, men det kommer att ta årtusenden för att detsamma händer med oceanerna.
Andra forskare har föreslagit att de 13 ränderna på berget bör betyda århundraden, snarare än enskilda år, om de är äkta. Det är möjligt att de var resultatet av en borrprocess som forskare använde för att utvinna lera.
De flesta forskare är övertygade om att PETM-uppvärmningen ägde rum under lång tid, men hur länge den varade återstår att se. En uppskattning 2011 antyder att kol har släppts ut i atmosfären under 20 000 år.
Denna långsamma utgåva skiljer sig mycket från den moderna. Detta kan betyda att växthusgaserna orsakades av vulkanisk aktivitet.
Vad säger fynden i jorden?
En annan studie genomfördes 2014. Forskare har studerat kolisotoper som har bevarats i jord som bildades för 55 miljoner år sedan i det som nu är Amerika. Om havsnedbörden indikerar PETM-förhållanden i vattnet, kan jorden klargöra den atmosfäriska situationen som är ansvarig för den snabba klimatförändringen.
Den ökade mängden kol-12 som nämnts tidigare har också noterats i jorden. I detta fall tyder allt på att kol har släppts ut i atmosfären i 1500 år. Det ser mer ut som moderna förändringar. Forskare uppskattar att cirka 1 miljard ton kol släpps ut i atmosfären varje år. Den nuvarande utsläppsnivån är 9,5 miljarder ton per år. Mot bakgrund av detta ser PETM ut som en mer rimlig modell för dagens klimatförändring.
