Výskumníci prehliadli skrytý mechanizmus uhlíkového cyklu Zeme: Zaplatiť za to môžeme dobou ľadovou, varujú
Výskumníci objavili skrytý mechanizmus uhlíkového cyklu Zeme, ktorý nás môže nepríjemne prekvapit.
Vedci z Kalifornskej univerzity v Riverside zistili, že Zem má vo svojom uhlíkovom cykle skrytý mechanizmus, ktorý sa občas správa ako prehnane horlivý klimatický kontrolór. Môže spôsobiť, že planéta sa po období otepľovania preklopí do prudkého ochladenia, až do ľadovej doby.
Doteraz sa verilo, že Zem si udržiava rovnováhu pomocou pomalého, ale spoľahlivého procesu zvetrávania hornín, píše SciTech Daily. Keď prší, voda pohlcuje oxid uhličitý z atmosféry a reaguje s kameňmi na pevnine, najmä so silikátmi, ako je žula. Takto vzniknutý roztok putuje riekami do oceánov, kde sa uhlík viaže na vápnik a končí v mušliach, koraloch či vápenatých sedimentoch. Na milióny rokov je teda „odložený“ na morskom dne.
Čím je planéta teplejšia, tým rýchlejšie tento proces funguje, a tým viac CO₂ sa zo vzduchu stiahne. Znie to ako elegantný samoregulačný systém. Lenže geologické záznamy ukazujú, že niekedy to nefungovalo. Pred stovkami miliónov rokov nastali ľadové doby, ktoré zamrazili takmer celý povrch planéty.
Vedci teraz veria, že v tejto rovnici chýbal jeden kľúčový prvok, oceánska akrécia uhlíka cez planktón. Keď stúpne množstvo CO₂ a planéta sa oteplí, dažde prinášajú do morí viac živín, hlavne fosforu. To rozbehne rast mikroskopických rias, planktónu, ktorý pohlcuje uhlík pri fotosyntéze. Keď plankton zomrie, jeho zvyšky klesnú na dno a so sebou vezmú aj viazaný uhlík.
Lenže tu sa začína problém. V teplejších oceánoch klesá obsah kyslíka a fosfor sa namiesto uloženia začína recyklovať späť do vody. To vytvára spätnú väzbu. Viac živín sa rovná viac planktónu, čo znamená menej kyslíka a ešte viac recyklácie živín. A tento reťazec spôsobí, že oceán začne do seba „ťahať“ uhlík oveľa rýchlejšie, než by mal.
Neprehliadni
Model, ktorý tím Andyho Ridgwella zostavil, ukazuje, že tento efekt môže klimatický systém prestreľovať, podobne ako klimatizácia, ktorá sa nezastaví, kým nie je v dome nepríjemne chladno.
Keď sa planéta nechá uniesť vlastným chladom
Rozdiel medzi dávnymi a súčasnými ľadovými dobami však spočíva v zložení atmosféry. Tie najtvrdšie zamrznutia, ako hurónska alebo kryogénna „snehová guľa“, nastali v ére, keď mal svet málo kyslíka a veľa metánu. Dnešná atmosféra s 21 % kyslíka funguje ako bezpečnostný ventil. Kyslík obmedzuje, ako ďaleko môže recyklácia fosforu zájsť, a tým zabraňuje úplnému globálnemu zamrznutiu. Ak by sme to mali povedať zjednodušene, staroveká Zem mala uvoľnené brzdy, dnešná ich má pevnejšie.
Zaujímavé je aj to, že klimatický systém má dva rozdielne režimy. Zvetrávanie hornín je pomalý proces, trvá milióny rokov a pôsobí ako stabilizátor. Planktónovo-fosforová spätná väzba je oveľa rýchlejšia a nestabilnejšia. Keď sa raz rozbehne, dokáže prebiť dlhodobú rovnováhu a obrátiť smer vývoja klímy v priebehu stotisíc až milión rokov.
Ak sa prekročí istý prah, napríklad pri prudkom náraste teploty alebo množstva živín, planéta sa môže sama prehodiť do studeného extrému.
Ako do toho zapadá dnešné otepľovanie
Ridgwellov model ukazuje, že aj súčasné zvyšovanie CO₂ by raz mohlo vyvolať miernejší spätný pád do chladu. No tentoraz to nebude trvať tisíce rokov, ale skôr státisíce a bude to slabšie než v minulosti. Dôvodom je práve viac kyslíka v ovzduší, ktorý celý systém tlmí.
Otázkou je, ako sa do tohto mechanizmu premietne moderné znečistenie oceánov. Dnešné moria sú čoraz kyslejšie, pretože pohlcujú prebytočný CO₂. Táto chemická zmena môže zmeniť aj správanie planktonu a citlivosť celého systému. Ak je oceán už „predstresovaný“, spätná väzba môže reagovať inak, než naznačujú modely.
„Zem má svoj vlastný termostat, ale ten je trochu nepresný. Vie ochladiť, keď sa prehreje, no robí to pomaly a nie vždy jemne. Otázka neznie, či sa planéta ochladí, ale kedy,“ hovorí.
Vedci na záver prízvukujú, že zatiaľ je to len akademická úvaha. Tento samoregulačný mechanizmus začne účinkovať možno o 100-tisíc rokov. Dovtedy si musíme s teplom poradiť sami.
