https://frosthead.com

At studere fortidens klima er afgørende for at forberede sig på dagens hurtigt skiftende klima

I 1942 sagde Winston Churchill: ”Jo længere du kan se tilbage, jo længere kan du se fremad.” Og faktisk studerer mange kulturer historie for politisk og militær indsigt. Jeg studerer fossiler, der er millioner af år gamle, fordi jeg er bekymret for fremtiden. Som paleontolog tror jeg det er på tide at etablere en tradition, der bruger geologisk historie til at foregribe - og dermed planlægge - fremtiden.

Jeg tænkte ikke altid på denne måde. Jeg blev afhængig af at finde fossiler, fordi det var en slags udforskning, og fordi jeg elskede følelsen af ​​at blive transporteret gennem tiden ved blot at gå op og ned i de lagdelte bjergskråninger i Wyoming og Montana.

Jeg fortsatte i denne glade udforskningsfase gennem det første årti af min karriere. Men ting ændrede sig i 1990, da to klimaforskere udgav et kort - en computersimulering af det globale klima for 50 millioner år siden. Det viste en relativt kold verden - vintre, der faldt under frysning over det nordlige Asien, Europa og Nordamerika.

Jeg vidste, at dette kort måtte være forkert. I 100 år havde vi paleontologer fundet fossiler, der påviste, at vintre var meget milde i denne periode, selv i de polære regioner og midt på kontinenter på høje breddegrader.

Vinge Vinge (forreste, tredje fra højre) blev afhængig af at finde fossiler som 17-årig. Dengang havde han endnu ikke forstået, hvor kritiske fossiler var for at forstå de potentielle virkninger af klimaændringer (Tom Bown)

Vi havde fundet skov ved daggry ved træerne ved det arktiske hav.

Vi havde opdaget fossile palmerester langs Alaskas kyst.

Midt i Nordamerika, hvor vinteren er bitter kold i dag, havde vi fundet fossiler af alligatorer.

Dette var, da det begyndte op for mig, at undersøgelse af fossiler var langt mere relevant, end jeg havde indset. Fossiler tester vores forståelse af, hvordan planeten fungerer - de indeholder spor, der forbedrer vores evne til at forudsige klima, både i fortiden og i fremtiden. Jeg elskede stadig at finde fossiler, men at låse disse spor blev min nye besættelse.

I de sidste 25 år har klimamodeller og geologer arbejdet frem og tilbage på dette problem med at forklare fortidens varme klima. Dagens computersimuleringer er bedre, men alligevel ikke fuldstændigt, enige med klimakonstruktioner fra fossiler og andre beviser.

Resultatet af dette frugtbare argument mellem klimamodeller og paleontologer er, at fortiden er blevet et bevis på grundlag for hypoteser om, hvordan klima og andre jordsystemer fungerer. Og det smukke ved at teste vores forståelse mod hvad der allerede er sket - fossiloptegnelsen - er, at vi kan finde ud af, om modellerne fungerer uden at vente i årtier eller endda århundreder. Dette er især vigtigt, fordi de problemer, vi står over for, er presserende.

studere fossile blade Wing har tilbragt meget af sin karriere med at studere fossile blade. Han prøver at forstå, hvordan en global opvarmningsbegivenhed, der skete for ca. 56 millioner år siden, ændrede terrestriske økosystemer i det nuværende Wyoming. (Amy Morey)

Den geologiske registrering har vist sig at være et godt sted at teste vores ideer om jordens processer, men det har også frembragt overraskelser. I løbet af de sidste par årtier har forskere opdaget en ny type begivenhed i Jordens klimahistorie - planetariske bølger, der varede i tusinder eller hundreder af tusinder af år.

Den største af disse forekom for 56 millioner år siden, og det kaldes Paleocene-Eocene Thermal Maximum, eller PETM.

PETM blev sparket af en frigivelse - sandsynligvis fra metan oplagret i bundbundets sedimenter - af 5.000 milliarder ton kulstof i havet og atmosfæren - den mængde, vi ville generere, hvis vi skulle brænde hele den kendte nutidige fossile brændstofbeholder. Frigivelsen fordoblet mængden af ​​CO2 i atmosfæren.

Dette udløste en række begivenheder: den globale temperatur steg med 5 til 8 grader C; havet blev surere; varmere klima førte til varmere jord, og varmere jord til hurtigere henfald af plantestof, hvilket frigav endnu mere CO2 til atmosfæren. Med den langsomme hastighed, hvormed CO2 fjernes fra atmosfæren ved forvitring og andre processer, varede PETM 150.000 år.

Wyoming Mange af Scott Wing's udforskninger af tidligere klimaer har udfoldet sig her i Wyoming. (Tom Nash)

I løbet af denne tid blev mange små dybhavsarter uddød. Arktis varmet så meget, at planter og dyr bevægede sig over landbroer med høj bredde mellem de nordlige kontinenter. Og der var enorme bortfald af lokale befolkningsgrupper af planter i mellemvidde breddegrader.

Parallellerne mellem PETM og nutiden er stærke. Selvom nutidens verden med sine sårbare iskapper sandsynligvis er mere følsom over for en kulstoffrigivelse end verden for 56 millioner år siden. Men den største forskel mellem PETM og i dag er, at vi tilføjer CO2 i atmosfæren. Vi kan ændre det.

CO2-niveauer er nu 40 procent højere, end de var før den industrielle revolution. Hvis vi går som normalt, vil resten af ​​dette århundrede være som starten på PETM på steroider - en lignende eller større CO2-stigning, der sker 10 gange hurtigere . Hvad få er klar over, er, at denne stigning i CO2, og den varmebølge, den vil forårsage, vil vare i tusinder eller titusinder af år. Som vi har set, er det sådan, planeten fungerer.

Den lange historie på vores planet får dig til at indse, at forandring er uundgåelig, men den viser dig også, at de ændringer, vi forårsager nu, er meget store, usædvanligt hurtige og forbløffende vedvarende. Konsekvenserne af, hvad vi gør i de næste årtier, vil mærkes i titusinder af år fremover. Det er det mest fantastiske tænkelige ansvar, men det kommer med vores magt til at ændre det globale miljø.

PETM Opvarmningsperioden Vingeundersøgelser, PETM, anerkendes af forskere som den bedste geologiske analog til den menneskeskabte globale opvarmning, der sker nu. Vingens plantefossiler viser, at da klimaet i Wyoming varmet for 56 millioner år siden, blev det også sæsonmæssigt ganske tørt, hvilket resulterede i udryddelse af nogle arter, lokal udryddelse af de fleste og spredning af tørtolerante planter til denne region (Scott Wing)

På en måde er jeg optimist. Vi vil ikke ødelægge planeten eller uddrive os selv. Med mere end 7 milliarder mennesker og 75 millioner flere hvert år er menneskelig udryddelse næppe vores problem.

Men eksempler på ekstreme miljøændringer fra fortiden tyder på, at der sandsynligvis vil være vanskeligheder og elendighed, der kommer for milliarder af mennesker. Og vi mindsker allerede livets mangfoldighed og går på kompromis med økosystemers evne til at producere de ressourcer, vi er afhængige af.

Vi er nu lige så magtfulde som geologiske kræfter var i fortiden. Så vi er nødt til at lære at tænke på klodens tidsplan, ikke vores egen. Vi må skifte fra krisestyring til planetstyring, men vi vil kun gøre det, når vi er klar over, at vores handlinger ikke kun er for i dag, men for aldre. Jeg håber, at fremtidens mennesker vil se tilbage på os og se, at vi lærte erfaringerne fra dyb tid.

Redaktørens note: Tilpasset fra en foredrag Scott Wing holdt på årsmødet for de nye mestre 2016, Verdensøkonomiske Forums globale topmøde om innovation, videnskab og teknologi . Smithsonian Institution samarbejder med World Economic Forum for at udvide opmærksomheden omkring beskyttelse og bevarelse af kulturarv, videnskab, sundhed, teknologi og andre kritiske globale spørgsmål. World Economic Forum, der er forpligtet til at forbedre verdens tilstand, er den internationale organisation for offentlig-privat samarbejde. Forummet engagerer de største politiske, forretningsmæssige og andre samfundsledere til at forme globale, regionale og industrielle dagsordener. Forummet har hovedkontor i Genève, Schweiz.

At studere fortidens klima er afgørende for at forberede sig på dagens hurtigt skiftende klima