Vědci už desítky let zkoumají historii klimatických podmínek na naší planetě, ale jejich pohled se většinou zaměřuje pouze na posledních několik milionů let. Nová studie provedená vědci z University of Arizona a Smithsonianova institutu přináší detailní pohled na vývoj teploty na Zemi za posledních 485 milionů let.
Díky pokročilým klimatickým modelům a fosilním důkazům se podařilo vytvořit dosud nejkomplexnější obraz vývoje teplot na naší planetě od doby, kdy se zde objevily první složitější formy života. Výsledky této studie jsou důležité nejen pro pochopení minulosti Země, ale i pro predikce budoucího vývoje klimatu.
Na Zemi bylo i tepleji
Klíčovým objevem této studie je skutečnost, že se globální teploty na Zemi v průběhu posledních 485 milionů let pohybovaly v rozmezí od 11 do 36 °C. To znamená, že naše planeta zažila mnohem širší teplotní rozsah, než se dříve předpokládalo. Výsledky ukazují, že Země prošla výraznými cykly oteplování a ochlazování, které byly většinou spojené se změnami koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře.
Globální průměrná povrchová teplota za posledních 485 milionů let
Nejnovější výzkum odhalil, že během dlouhých období bez ledovců, známých jako skleníkové klima, byla Země podstatně teplejší než dnes. Tato období byla charakterizována vysokými koncentracemi CO2 a teploty se blížily k horní hranici 36 °C.
Na druhé straně během ledových období, kdy na planetě dominovaly rozsáhlé ledovce, byly teploty podstatně nižší a blížily se k 11 °C. Současná éra tak patří k těm chladnějším, což je zajímavé zejména proto, že se lidé vyvinuli právě během jednoho z nejchladnějších období za poslední stovky milionů let.
Jedním z nejzajímavějších zjištění je, jak silně jsou globální teploty spojeny s koncentracemi CO2. Historická data ukazují, že s rostoucími koncentracemi tohoto skleníkového plynu v atmosféře vždy došlo k výraznému oteplení. Naopak s poklesem množství oxidu uhličitého přicházela období ochlazení.
To potvrzuje roli CO2 jako hlavního činitele, který řídí klimatické změny na Zemi. Stávající rychlý růst emisí CO2 může proto vést k oteplování, které bude rychlejší než kdykoli, co Země zažila v uplynulých stovkách milionů let.
Polární amplifikaci pozorujeme i dnes
Studie také ukazuje, že planeta během své historie strávila více času v teplejších obdobích než v chladných. Skleníkové klima dominovalo více než 41 % času, zatímco chladnější pouze asi 31 %. To naznačuje, že Země má přirozenou tendenci se ohřívat, když nejsou přítomny ledové pokrývky. Tento fakt může být důležitý pro naše současné klima, protože odráží, jak rychle se Země může vrátit k teplejším podmínkám.
Zajímavým fenoménem, který výzkum zdůrazňuje, je tzv. polární amplifikace. To znamená, že změny v teplotě jsou nejvýraznější v polárních oblastech, kde mohou teplotní výkyvy dosáhnout až 50 °C. V teplejších obdobích byly rozdíly mezi póly a rovníkem menší, zatímco během chladných period byly tyto rozdíly extrémní.
Polární amplifikace je důsledkem větších změn teplot v polárních oblastech během oteplování, a to zejména kvůli tání ledu, což zvyšuje absorpci slunečního záření. To je v souladu s aktuálními poznatky, dle kterých se Arktida ohřívá rychleji než zbytek světa.
Další překvapivé zjištění se týká období křídy, kdy bylo klima na Zemi extrémně teplé, přestože hladina oxidu uhličitého zůstávala stabilní. Tato nesrovnalost, označovaná jako „křídová záhada“, zatím nemá jasné vysvětlení, ale vědci předpokládají, že v tomto období mohly hrát roli i jiné faktory než CO2, jako například změny v koncentracích dalších skleníkových plynů nebo změny ve slunečním záření.
Klimatická citlivost, tedy úroveň, jak moc se teplota změní při zdvojnásobení koncentrace CO2, byla v této studii stanovena na zhruba 8 °C. To je významně vyšší hodnota než dřívější odhady, které uváděly rozmezí 2 až 5 °C. Vyšší klimatická citlivost znamená, že současné emise oxidu uhličitého mohou vést k ještě závažnějším a rychlejším změnám klimatu, než se očekávalo.
Dnešní oteplování je rychlejší
Ačkoli Země už v minulosti zažila extrémně vysoké teploty, aktuální situace je jiná. Rychlost, jakou dnes dochází k oteplování, je mnohem vyšší než kdykoli dříve. Zásadním rozdílem proti minulosti je rychlost, kterou lidé přidávají CO2 do atmosféry. Přírodní procesy, jako sopečné erupce, měly pochopitelně v minulosti velký vliv na oteplování, ale nikdy ne v tak krátkém časovém období, jaké nyní způsobují antropogenní emise.
Studie varuje, že takto rychlé změny klimatu mohou mít devastující dopady na ekosystémy a lidskou civilizaci. Zatímco planeta samotná téměř jistě přežije i extrémní oteplování, lidstvo se bude muset vypořádat s následky, jako jsou stoupající hladiny oceánů, ztráta biodiverzity a další extrémní klimatické jevy – například sucha a povodně.
Celkově lze konstatovat, že tato studie poskytuje neocenitelný kontext pro současné diskuse o změně klimatu. Ukazuje, že Země má za sebou dlouhou historii teplotních výkyvů, ale žádný z nich nebyl tak rychlý jako ten, který pozorujeme dnes.
Výsledky vědeckého bádání byly publikovány 20. září v odborném časopise Science. Jde o jedno z nejprestižnějších vědeckých periodik, které publikuje výsledky výzkumů v různých vědeckých oborech, od biologie a fyziky po chemii, medicínu a klimatologii. Přísný recenzní proces zajišťuje, že publikované články prošly přísnou odbornou kontrolou a splňují nejvyšší standardy vědecké přesnosti a integrity.
Zdroje: science.org, arstechnica.com, nytimes.com.