Όταν οι ήπειροι τεντώθηκαν και έφεραν ακραία κλιματική αλλαγή

Συνέβη πριν από περίπου 56 εκατομμύρια χρόνια, όταν μια τεράστια ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα απελευθερώθηκε στην ατμόσφαιρα και προκάλεσε ένα από τα χειρότερα επεισόδια κλιματικής αλλαγής στην ιστορία της Γης.

Η θερμοκρασία αυξήθηκε κατά 5-8 βαθμούς με αποκορύφωμα το λεγόμενο Θερμικό Μέγιστο Παλαιόκενου-Ηώκαινου (PETM), μια περίοδο ακραίας ζέστης που διήρκεσε 170.000 χρόνια. Ως αποτέλεσμα, πολλά θαλάσσια είδη εξαφανίστηκαν και η εξέλιξης πήρε νέα τροπή.

Το δραματικό επεισόδιο πιθανότατα προκλήθηκε από τη μετατόπιση των τεκτονικών πλακών, διαπιστώνει νέα μελέτη που δημοσιεύεται στην έγκριτη επιθεώρηση Nature Geoscience.

Οι βρετανοί ερευνητές προτείνουν τη θεωρία ότι το τέντωμα των ηπείρων στο βόρειο ημισφαίριο, μια διαδικασία που θυμίζει μαλακή καραμέλα που τεντώνει και λεπταίνει πριν σπάσει στα δύο, μείωσε απότομα την πίεση στο εσωτερικό της Γης.

Η πτώση της πίεσης προκάλεσε με τη σειρά της ένα σύντομο αλλά έντονο επεισόδιο τήξης των πετρωμάτων του μάγματος, του στρώματος της Γης που βρίσκεται κάτω από τον φλοιό. Το αυξημένο λιώσιμο πυροδότησε τελικά ηφαιστειακές εκρήξεις που πλημμύρισαν την ατμόσφαιρα με διοξείδιο του άνθρακα.

«Παρά τη σημασία toy PETM για την κλιματική αλλαγή που ζούμε σήμερα, η αιτία της παραμένει αντικείμενο διαμάχης» λέει ο τον Γκέρνον του Πανεπιστημίου του Σαουθάμπτον, επικεφαλής της μελέτης».

«Είναι γενικά αποδεκτό ότι μια ξαφνική και μεγάλη απελευθέρωση άνθρακα από το εσωτερικό της Γης πρέπει να προκάλεσε αυτό το συμβάν, όμως η κλίμακα και ο ρυθμός της θέρμανσης είναι πολύ δύσκολο να εξηγηθεί με συμβατικές ηφαιστειακές διαδικασίες».

Πριν από 56 εκατομμύρια χρόνια οι ήπειροι είχαν περίπου το σημερινό σχήμα αλλά βρίσκονταν σε ελαφρώς διαφορετική θέση. Η Βόρεια Αμερική και η Γροιλανδία βρίσκονταν σχεδόν ενωμένες με την Ευρώπη και η Βρετανία δεν ήταν νησί (James Barnet et al. 2020)

Σε πρώτη φάση, η ερευνητική ομάδα εξέτασε δείγματα πετρωμάτων που ανασύρθηκαν κάτω από τον βυθό σε ακτές του Ατλαντικού, και εντόπισε ενδείξεις μιας περιόδου έντονης ηφαιστειακής δραστηριότητας στον Βόρειο Ατλαντικό που διήρκεσε 200.000 χρόνια –περίπου όσο διήρκεσε και το Θερμικό Μέγιστο.

Τα ευρήματα ενθάρρυναν τους ερευνητές να εξετάσουν μια ευρύτερη περιοχή του Βόρειου Ατλαντικού, συμπεριλαμβανομένης της Γροιλανδίας και των Φερόων Νήσων. Εκεί, εντόπισαν στρώματα στερεοποιημένης λάβας πάχους αρκετών χιλιομέτρων που απελευθερώθηκε λίγο πριν από το STEM. Η ασυνήθιστη σύστασή της υποδεικνύει αύξηση στην τήξη των στερεών πετρωμάτων στο ανώτερο τμήμα του γήινου μανδύα.

Η μελέτη βασίστηκε σε αναλύσεις ηφαιστειακής τέφρας και στερεοποιημένης λάβας στον Βόρειο Ατλαντικό (om Gernon / University of Southampton)

«Το εύρημα αυτό είναι σημαντικό επειδή γνωρίζουμε ότι η ηπειρωτικός μανδύας σε αυτή την περιοχή είναι πλούσιος σε ανθρακικές ενώσεις, μια σημαντική πηγή άνθρακα» εξηγεί ο δρ Γκέρνον.

«Αυτή η ραγδαία αύξηση της τήξης του μανδύα πιθανώς απελευθέρωσε μια πολύ μεγάλη ποσότητα άνθρακα –σίγουρα μεγαλύτερη από ό,τι αναμέναμε».

Η έξαρση ηφαιστειακής δραστηριότητας συνέβη καθώς η μετατόπιση των τεκτονικών πλακών τέντωσε την ξηρά που συνέδεε τότε την Ευρώπη με την Γροιλανδία. Τελικά, η Βόρεια Αμερική και η Γροιλανδία διαχωρίστηκαν από την Ευρώπη από τον νεογέννητο Βόρειο Ατλαντικό, ο οποίος ακόμα και σήμερα συνεχίζει να μεγαλώνει.

Χρησιμοποιώντας μια ποικιλία μαθηματικών μοντέλων, οι ερευνητές υπολόγισαν ότι η ποσότητα άνθρακα που μπορεί να απελευθερώθηκε από τη λάβα θα ήταν ικανή να προκαλέσει την απότομη αύξηση της θερμοκρασίας του PETM.

Τελικό συμπέρασμα είναι ότι η ταχεία απελευθέρωση αερίων από το εσωτερικό της Γης είναι μείζον παράγοντας απότομων κλιματικών μεταβολών, όχι μόνο στο PETM αλλά και σε άλλες περιόδους της ιστορίας της Γης.

«Αυτά τα απότομα συμβάντα προκαλούν θεμελιώδη αναδιοργάνωση του επιφανειακού περιβάλλοντος της Γης και αλλάζει απέραντα οικοσυστήματα» λέει ο δρ Γκέρνον.

Ακόμα και σήμερα, οι τεράστιες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα που προκαλούν την κλιματική κρίση προέρχονται και πάλι από το υπέδαφος.

Δεν απελευθερώνονται όμως από ηφαίστεια αλλά από την καύση ορυκτών καυσίμων.