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Studiare il clima del passato è essenziale per prepararsi al clima in rapida evoluzione di oggi

Nel 1942 Winston Churchill disse: "Più a lungo puoi guardare indietro, più puoi guardare avanti". E in effetti, molte culture studiano la storia per approfondimenti politici e militari. Studio fossili che hanno milioni di anni perché sono preoccupato per il futuro. Come paleontologo, penso che sia tempo di stabilire una tradizione che utilizza la storia geologica per anticipare - e quindi pianificare per - il futuro.

Non ho sempre pensato in questo modo. Sono diventato dipendente dalla ricerca di fossili perché era una specie di esplorazione e perché amavo la sensazione di essere trasportato nel tempo semplicemente camminando su e giù per le colline a strati del Wyoming e del Montana.

Ho continuato in questa felice fase di esplorazione durante il primo decennio della mia carriera. Ma le cose sono cambiate nel 1990, quando due scienziati del clima hanno pubblicato una mappa: una simulazione al computer del clima globale 50 milioni di anni fa. Mostrava un mondo relativamente freddo, gli inverni che scendevano sotto lo zero in tutto il Nord Asia, Europa e Nord America.

Sapevo che questa mappa doveva essere sbagliata. Per 100 anni noi paleontologi abbiamo trovato fossili che hanno dimostrato che gli inverni erano molto miti in questo periodo di tempo, anche nelle regioni polari e nelle zone centrali dei continenti alle alte latitudini.

Ala Wing (prima fila, terza da destra) divenne dipendente dalla ricerca di fossili come un diciassettenne. All'epoca, non aveva ancora capito quanto fossero importanti i fossili per comprendere i potenziali effetti del cambiamento climatico (Tom Bown)

Avevamo trovato foreste di sequoie all'alba sulle rive dell'Oceano Artico.

Avevamo scoperto resti di palme fossili lungo la costa dell'Alaska.

Nel mezzo del Nord America, dove gli inverni sono un freddo pungente oggi, abbiamo trovato fossili di alligatori.

Questo è quando mi sono reso conto che lo studio dei fossili era molto più rilevante di quanto pensassi. I fossili mettono alla prova la nostra comprensione di come funziona il pianeta: contengono indizi che migliorano la nostra capacità di prevedere il clima, sia nel passato che nel futuro. Mi piaceva ancora trovare fossili, ma sbloccare questi indizi divenne la mia nuova ossessione.

Negli ultimi 25 anni modellisti climatici e geologi hanno lavorato avanti e indietro su questo problema di come spiegare i climi caldi del passato. Le simulazioni al computer di oggi concordano meglio, anche se non ancora completamente, con ricostruzioni climatiche di fossili e altre prove.

Il risultato di questo fertile argomento tra modellisti climatici e paleontologi è che il passato è diventato un banco di prova per ipotesi su come funzionano il clima e altri sistemi terrestri. E il bello di mettere alla prova la nostra comprensione contro ciò che è già accaduto - la documentazione fossile - è che possiamo scoprire se i modelli funzionano, senza aspettare che passino decenni o addirittura secoli. Ciò è particolarmente importante perché i problemi che affrontiamo sono urgenti.

studiare le foglie fossili Wing ha trascorso gran parte della sua carriera a studiare le foglie fossili. Sta cercando di capire come un evento di riscaldamento globale, accaduto circa 56 milioni di anni fa, abbia alterato gli ecosistemi terrestri nell'attuale Wyoming. (Amy Morey)

La documentazione geologica ha dimostrato di essere un ottimo posto per testare le nostre idee sui processi terrestri, ma ha anche prodotto sorprese. Negli ultimi decenni gli scienziati hanno scoperto un nuovo tipo di evento nella storia del clima della Terra: ondate di calore planetarie che sono durate migliaia o centinaia di migliaia di anni.

Il più grande di questi si è verificato 56 milioni di anni fa e si chiama Paleocene-Eocene Thermal Maximum, o PETM.

Il PETM è stato lanciato da un rilascio - probabilmente dal metano immagazzinato nei sedimenti del fondo marino - di 5.000 miliardi di tonnellate di carbonio nell'oceano e nell'atmosfera - la quantità che genereremmo se bruciassimo l'intero serbatoio di combustibile fossile noto ai giorni nostri. Il rilascio ha raddoppiato la quantità di CO2 nell'atmosfera.

Ciò ha innescato una serie di eventi: la temperatura globale è aumentata da 5 a 8 gradi C; l'oceano divenne più acido; un clima più caldo ha portato a suoli più caldi e terreni più caldi a un decadimento più rapido della materia vegetale, che ha rilasciato ancora più CO2 nell'atmosfera. Con la bassa velocità con cui la CO2 viene rimossa dall'atmosfera dagli agenti atmosferici e da altri processi, la PETM è durata 150.000 anni.

Wyoming Molte delle esplorazioni di Scott Wing sui climi passati si sono svolte qui, nel Wyoming. (Tom Nash)

Durante quel periodo, molte piccole specie di acque profonde si estinsero. L'Artico ha riscaldato così tanto che piante e animali si sono mossi attraverso ponti terrestri ad alta latitudine tra i continenti settentrionali. E ci furono massicci abbattimenti di popolazioni locali di piante a metà latitudine.

I parallelismi tra PETM e presente sono forti. Sebbene il mondo di oggi, con le sue vulnerabili calotte polari, sia probabilmente più sensibile alle emissioni di carbonio rispetto al mondo di 56 milioni di anni fa. Ma la più grande differenza tra il PETM e oggi è che stiamo aggiungendo CO2 nell'atmosfera. Possiamo cambiarlo.

I livelli di CO2 sono ora più alti del 40% rispetto a prima della rivoluzione industriale. Se andiamo per affari come al solito, il resto di questo secolo sarà come l'inizio del PETM sugli steroidi: un aumento della CO2 simile o maggiore si verifica 10 volte più velocemente . Ciò che pochi si rendono conto è che questo aumento di CO2 e l'ondata di calore che causerà persisteranno per migliaia o decine di migliaia di anni. Come abbiamo visto, è così che funziona il pianeta.

La lunga storia del nostro pianeta ti fa capire che il cambiamento è inevitabile, ma ti mostra anche che i cambiamenti che stiamo causando ora sono molto grandi, eccezionalmente veloci e incredibilmente persistenti. Le conseguenze di ciò che facciamo nei prossimi decenni si faranno sentire per decine di migliaia di anni a venire. Questa è la più grande responsabilità immaginabile, ma viene con il nostro potere di cambiare l'ambiente globale.

PETM Il periodo di riscaldamento Gli studi sulle ali, il PETM, sono riconosciuti dagli scienziati come il miglior analogo geologico per il riscaldamento globale indotto dall'uomo che sta avvenendo ora. I fossili vegetali di Wing mostrano che, quando il clima nel Wyoming si è riscaldato 56 milioni di anni fa, è diventato anche stagionalmente abbastanza secco, causando l'estinzione di alcune specie, l'estirpazione locale della maggior parte e la diffusione di piante resistenti all'asciutto in questa regione (Scott Wing)

In un certo senso, sono un ottimista. Non abbiamo intenzione di distruggere il pianeta o di estinguerci. Con oltre 7 miliardi di persone e 75 milioni in più ogni anno, l'estinzione umana non è certo il nostro problema.

Ma esempi di cambiamenti ambientali estremi del passato suggeriscono che probabilmente ci saranno difficoltà e sofferenze per miliardi di persone. E stiamo già diminuendo la diversità della vita e compromettendo la capacità degli ecosistemi di produrre le risorse da cui dipendiamo.

Ora siamo potenti come le forze geologiche in passato. Quindi dobbiamo imparare a pensare alla scala temporale del pianeta, non alla nostra. Dobbiamo passare dalla gestione delle crisi alla gestione del pianeta, ma lo faremo solo quando realizzeremo che le nostre azioni non sono solo per oggi, ma per i secoli. Spero che le persone del futuro ci guarderanno indietro e vedranno che abbiamo imparato le lezioni del tempo profondo.

Nota del redattore: adattato da un discorso che Scott Wing ha tenuto all'incontro annuale dei nuovi campioni 2016, il vertice globale del World Economic Forum su innovazione, scienza e tecnologia . La Smithsonian Institution collabora con il World Economic Forum per ampliare la consapevolezza della protezione e conservazione del patrimonio culturale, della scienza, della salute, della tecnologia e di altre questioni globali critiche. Il World Economic Forum, impegnato a migliorare lo stato del mondo, è l'Organizzazione internazionale per la cooperazione pubblico-privato. Il Forum coinvolge i principali leader politici, commerciali e di altro genere della società per dare forma ai programmi globali, regionali e industriali. Il forum ha sede a Ginevra, Svizzera.

Studiare il clima del passato è essenziale per prepararsi al clima in rapida evoluzione di oggi