Сегашната ни климатична катастрофа далеч не е първата на Земята, но в продължение на милиарди години животът продължава да се промъква през тези възходи и падения. Учените от Масачузетския технологичен институт вече са анализирали 66 милиона години климатични данни и са открили стабилизиращ механизъм, който действа на 100 000-годишни времеви мащаби, като предпазва глобалните температури от колебания отвъд точката, от която няма връщане.
През своята 4,5-милиардна история Земята е преживяла огромни вулканични епизоди, които са повишили глобалната температура, а в други моменти е прекарала милиони години като гигантска снежна топка. Но без значение колко лоши са нещата, климатът в крайна сметка ще се промени обратно и въпреки че са настъпили много масови изчезвания, животът на Земята продължава.
Но остава въпросът – как става това? Какво попречи на Земята да изпита парниковия ефект, който превърна Венера в адската дупка, каквато е днес? Отдавна се подозира, че някакъв механизъм за обратна връзка поддържа глобалните температури в стабилни, обитаеми граници, но преки доказателства не са открити в данните.
Така че за новото проучване изследователи от Масачузетския технологичен институт се заеха да видят дали такъв сигнал се появява в древни записи на климатични данни и в каква времева скала може да действа. Екипът изследва няколко големи набора от данни за глобални температурни рекорди, включително антарктически ледени ядра и химичния състав на малки морски вкаменелости, датиращи от изчезването на динозаврите преди 66 милиона години.
След това учените приложиха математическа система, наречена стохастични диференциални уравнения, която се използва за намиране на модели в набори от данни, които варират в големи мащаби. Използвайки този инструмент, екипът анализира средните глобални температури във времето, търсейки стабилизиращи модели в различни времеви мащаби, от десетки хиляди години до стотици хиляди и до милиони години.
„Разбрахме, че тази теория прави прогнози за това как бихте очаквали да изглежда историята на температурата на Земята, ако имаше обратна връзка, действаща в определени времеви мащаби“, каза Константин Арншайд, съавтор на изследването.
Без никакъв стабилизиращ механизъм за обратна връзка, температурните колебания трябва да изглеждат по-екстремни в по-големи времеви мащаби, отколкото в по-малки. Но екипът забеляза, че това не е така в мащабите на милиони години, което показва, че се наблюдава стабилизиращ модел във времевата скала от стотици хиляди години.
Предполага се, че въпросният механизъм е „силикатно изветряне“, което се смята за ключова част от дългосрочния въглероден цикъл на Земята. Тъй като дъждовната вода постепенно изветрява силикатните скали на повърхността на планетата, те преминават през химични реакции, които увеличават скоростта на въглерода, който абсорбират от атмосферата, който след това се пренася надолу в океанските утайки. Колкото повече въглероден двуокис има в атмосферата, толкова по-бързо протича този процес, което би действало като спирачка на парниковия ефект.
Тъй като моделите предвиждат, че силикатното изветряне ще действа в рамките на 100 000 години, е подходящо да бъде стабилизиращият механизъм, към който сочат данните. Интересно обаче е, че липсата на механизъм в мащаби, по-големи от милион години, предполага, че класическият глупав късмет все още може да играе роля.
„Има два лагера: някои казват, че случайността е достатъчно добро обяснение, а други казват, че трябва да има стабилизираща обратна връзка“, каза Арншайд. „В състояние сме да покажем, директно от данни, че отговорът вероятно е някъде по средата. С други думи, имаше известна стабилизация, но чистият късмет вероятно също е изиграл роля за поддържането на Земята непрекъснато обитаема.
За някои това може да звучи като карта за излизане от затвора за настоящата ни климатична криза, но, разбира се, големият времеви диапазон означава, че човечеството – и огромно количество други организми – може да не живеят достатъчно дълго, за да го видят завъртете се назад.
„От една страна, това е добре, защото знаем, че днешното глобално затопляне в крайна сметка ще бъде отменено чрез тази стабилизираща обратна връзка“, каза Арншайд. „Но от друга страна, това ще отнеме стотици хиляди години, за да се случи, така че не достатъчно бързо, за да разрешим днешните ни проблеми.“
Изследването е публикувано в списанието Научен напредък.
източник: MIT
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
