Un nuovo studio mostra che gli esseri umani stanno pompando anidride carbonica nell'atmosfera a una velocità da nove a 10 volte superiore a quella del gas serra emesso durante un evento di riscaldamento globale 56 milioni di anni fa che ha reso gli oceani più acidi e ha portato all'estinzione di alcune specie marine. Credito:USGS.
Le emissioni totali di anidride carbonica umana potrebbero eguagliare quelle dell'ultimo grande evento di riscaldamento serra della Terra in meno di cinque generazioni, nuovi risultati della ricerca.
Un nuovo studio rileva che gli esseri umani stanno pompando anidride carbonica nell'atmosfera a una velocità da nove a 10 volte superiore a quella dei gas serra emessi durante il Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM), un evento di riscaldamento globale che si è verificato circa 56 milioni di anni fa.
I risultati suggeriscono che se le emissioni di carbonio continuano ad aumentare, la quantità totale di anidride carbonica iniettata nell'atmosfera da quando l'uomo ha iniziato a bruciare combustibili fossili potrebbe eguagliare la quantità rilasciata durante il PETM già nel 2159.
"Io e te non saremo qui nel 2159, ma sono solo circa quattro generazioni di distanza, " disse Philip Gingerich, un ricercatore di paleoclima presso l'Università del Michigan e autore del nuovo studio sulla rivista AGU Paleoceanografia e Paleoclimatologia . "Quando inizi a pensare ai tuoi figli e ai tuoi nipoti, e i tuoi pronipoti, sei lì."
Gli scienziati usano spesso il PETM come punto di riferimento rispetto al quale confrontare i cambiamenti climatici moderni. Ma il nuovo studio mostra che siamo sulla buona strada per raggiungere questo punto di riferimento molto prima di quanto si pensasse in precedenza, poiché il ritmo del riscaldamento odierno supera di gran lunga qualsiasi evento climatico avvenuto dall'estinzione dei dinosauri.
"Dato un presupposto normale per il futuro, i tassi di rilascio di carbonio che stanno avvenendo oggi sono davvero senza precedenti, anche nel contesto di un evento come il PETM, " ha detto Gabriel Bowen, un geofisico dell'Università dello Utah che non era collegato al nuovo studio. "Non abbiamo molto in termini di esempi geologici da cui attingere per capire come il mondo risponde a quel tipo di perturbazione".
Le esatte conseguenze ambientali dei livelli di carbonio simili al PETM non sono chiare, ma l'aumento delle temperature porterà probabilmente all'estinzione molte specie e le più fortunate saranno in grado di adattarsi o migrare, secondo Larisa De Santis, un paleontologo della Vanderbilt University che non era collegato al nuovo studio. Inoltre, ci vorranno migliaia di anni perché il sistema climatico si raffreddi, lei disse.
"Non sono solo circa 100 anni da oggi; ci vorranno periodi di tempo significativi perché l'anidride carbonica ritorni nella crosta terrestre, " DeSantis ha detto. "Non è un evento a breve termine. Ci stiamo davvero impegnando per molte migliaia di anni di un mondo più caldo se non agiamo rapidamente".
Studiare i cambiamenti climatici del passato
Il PETM è stato un evento di riscaldamento globale avvenuto circa 56 milioni di anni fa. Gli scienziati non sono sicuri di cosa l'abbia causato, ma durante l'evento sono state rilasciate enormi quantità di anidride carbonica nell'atmosfera terrestre, il rapido aumento delle temperature globali da 5 a 8 gradi Celsius (da 9 a 14 gradi Fahrenheit). Le temperature globali medie durante il PETM hanno raggiunto il picco di circa 23 gradi Celsius (73 gradi Fahrenheit), circa 7 gradi Celsius (13 gradi Fahrenheit) in più rispetto alla media odierna.
Un modello per l'accumulo di carbonio nel tempo come somma delle emissioni di carbonio, sulla base del costante aumento delle emissioni e dei tassi di emissione dal 1959. I cerchi rossi sono accumuli annuali fino al 2015. Se la recente tendenza delle emissioni continua, possiamo aspettarci di raggiungere la stima minima per l'accumulo di carbonio su scala PETM nell'anno 2159 e la stima massima per l'accumulo di carbonio su scala PETM nell'anno 2278. Credito:AGU/Paleoceanography and Paleoclimatologia/Gingerich 2019.
Gli scienziati pensano che durante questo periodo e il periodo caldo che seguì, i poli erano privi di ghiaccio e l'Artico ospitava palme e coccodrilli. Non è la Terra più calda che sia mai stata, ma il PETM è stato il periodo più caldo dall'estinzione dei dinosauri 66 milioni di anni fa.
Gli scienziati non possono stabilire esattamente quanto carbonio è stato iniettato nell'atmosfera durante il PETM o quanto è durato esattamente l'evento. Ma le loro migliori stime dicono tra 3, 000 e 7, 000 gigatonnellate di carbonio accumulate in un periodo di 3, 000 a 20, 000 anni, basato su nuclei di sedimenti oceanici che mostrano cambiamenti nei minerali di carbonato depositati durante questo periodo.
Il massiccio rilascio di carbonio e il picco di temperatura hanno drasticamente alterato il clima della Terra, causando una grave estinzione di organismi nelle profondità oceaniche che sono un collegamento chiave nella rete trofica marina. Gli animali terrestri sono diventati più piccoli e sono migrati a nord verso climi più freschi. Alcuni gruppi di mammiferi moderni, compresi i primati, apparso per la prima volta subito dopo il PETM, ma gli scienziati non sono sicuri che ciò sia avvenuto come risultato diretto del rapido cambiamento ambientale.
Confrontando il passato con il presente
Gli scienziati del clima utilizzano il PETM come caso di studio per comprendere quali cambiamenti ambientali potrebbero verificarsi durante gli attuali cambiamenti climatici causati dall'uomo e quando tali cambiamenti potrebbero avere effetto. Ma possono solo fare una media delle emissioni di carbonio durante il PETM per l'intera durata dell'evento, migliaia di anni. Non sanno come fossero quei tassi di emissione su base annua, quindi è difficile confrontarli con il ritmo delle emissioni di carbonio di oggi.
Nel nuovo studio, Gingerich ha trovato un modo per confrontare matematicamente le moderne emissioni di carbonio con le emissioni di PETM sulla stessa scala temporale. I risultati hanno mostrato che gli attuali tassi di emissione di carbonio sono da nove a 10 volte superiori a quelli durante il PETM.
"Per me, ha davvero portato a casa quanto rapidamente e quanto grandi siano le conseguenze del carbonio che stiamo producendo come persone, " disse Gingerich.
Proiettare le emissioni attuali nel futuro, Gingerich ha scoperto che se le emissioni continuano ad aumentare, potremmo trovarci di fronte a un altro evento simile al PETM in meno di cinque generazioni. Il carbonio totale accumulato nell'atmosfera potrebbe raggiungere la stima più bassa del carbonio accumulato durante il PETM-3, 000 gigatonnellate—nell'anno 2159. Avrebbe raggiunto le emissioni massime stimate—7, 126 gigatonnellate—nel 2278, sulla base dei calcoli di Gingerich. Gli esseri umani hanno emesso circa 1, 500 gigatonnellate di carbonio a partire dal 2016.
"Il fatto che potremmo raggiungere un riscaldamento equivalente al PETM molto rapidamente, entro le prossime centinaia di anni, è terrificante, " ha detto De Santis.
I risultati suggeriscono che gli scienziati potrebbero non essere in grado di prevedere i cambiamenti ambientali o biologici che accadranno nei prossimi anni in base a ciò che è accaduto durante il PETM perché il riscaldamento di oggi si sta verificando molto più velocemente, secondo De Santis. Ciò che rende le previsioni più difficili è che il clima odierno parte da una linea di base più fredda rispetto al PETM e le specie che abitano la Terra sono diverse da quelle di 56 milioni di anni fa.
"È difficile confrontare gli effetti biotici perché il mondo durante il PETM era molto diverso, " Ha detto DeSantis. "Viviamo in un mondo molto diverso oggi, con diversi gruppi di animali, con gli esseri umani che sono la specie dominante... ma sappiamo che ci sono molte conseguenze negative del riscaldamento drammatico su un vasto numero di specie, compreso il nostro».
